Valoragregadoycadenadevalorenproduccióndelitio
desdesalmueras-UpdateproyectosLSC
Salta,7 dejunio de2018CarlosDanielGalli
Consideracionesiniciales• Ellitioeselelementoperfectoparahacerbaterías:liviano ymuyelectro-activo.
• Aunqueellitiocontribuyeamenosdel10%delpreciodeunabatería,sinlitionohaybatería.
• Elmercadodellitiomideaprox.200,000tonLCE/año,peroseesperaquecrezcaacasieltripleenmenosde10añosempujadoporeldesarrollodelasaplicacionesdebaterías.
• Másdel80%seconcentraen5proveedores:Albemarle,SQM,Tianqi,Ganfeng yFMC.
• Noesfácilponerenproducciónproyectosdelitio,ylanecesidaddeasegurarsuministroresultaenaltosprecios.
• Hacercarbonato,hidróxidooclorurodelitioesensímismounprocesodealtovaloragregado.
• Algomásdel50%vienedesdeminerales(mayoríadeAustralia)yelrestodesdesalmueras(mayoríadeChileyArgentina).
• Argentinatienegrancantidadydiversidadderecursosdelitio,ycondicionesfavorablesparaeldesarrollo.
• LamayorpartedelacadenadesuministrodellitioestáenChina.
• Hacerlitiodesdesalmuerasesmenoscostosoquedesdeminerales,yengeneralpermitelograrmejorcalidad.Perorequieremástiempodedesarrolloypuestaenmarcha.
Elvehículoeléctrico(EV)• Unsistemadeimpulsióndeunautoconvencional(motor-transmisión-alimentación-escape)cuesta5.000USD,yseiráincrementandoamásde7.000desdelasmásexigentesregulacionesdeeficienciayescape.
• Unsistemadeimpulsióndeunautoeléctrico(batería-inversor-motoreléctrico)cuestamenosde7.000USD,yseiráreduciendodesdelosmenorescostosdelabatería.
• Loscostosdelasbateríasseredujerondesdemásde1,000USD/kWh amenosde250,enconjuntoconunaostensiblemejoraenlaperformance.
Es untema deeficiencia …..
PETROLEO Refinería
10% pérdidas
< 30% trabajo útil
pérdidas
GASCentralEléctricaCC
40% pérdidas
> 70% trabajo útil
pérdidas
Perspectivas decrecimiento• En2005apenashabíaunoscientosdeautoseléctricos(EV);en2017sevendiómásde1millón;casi60%enChina.
• Casi40%delasnuevasventasenNoruegaen2017fueronEV.
• Seconsideraquesenecesitamásdel10%deEVen2025enelmundoparacumplirconlasmetasdeimpactoambiental.
• Estoesentre8y12millonesdeEVvendidosporañoen2025.
• Lasmejorasentecnología,direccionamientosdesdelosgobiernos,yaceptacióncrecientedelosEVresultanenunapenetraciónmasivademercado
• UnEVllevaentre10y50kgdelitio.Cuantomejorlabatería,mayorcontenidodelitio.
Fuente:LiIonbatteryandEVMarket– BMO– Feb2018
EllitioespartedelcambioSevisualizaunatransformaciónradicaldelmercadoenergético,delasquelosEVsonunaparte:
• Lasinversionesparageneracióneléctricaconenergíasrenovablesseráncasi4xlasdefósileshasta2040.
• Loscostosdeunidadesdegeneraciónrenovablessereducenrápidamente:elMWpsolarbajóde5a1enmenosde5años;para2030,seprevéquesolaryeólicaseanlasfuentesmásbaratasdeenergíaeléctrica.
• Peak-loadshifting parabajarcostos;descentralización;redesinteligentes.Elescenarioperfectoparasistemasdealmacenamiento/acumulación.
• Compromisodereduccióndeemisiones,ycontroldelcalentamientoglobal,perosinafectarlacalidaddevida.
• Yelcontenidodelitioporaplicaciónsevaincrementando…..
Tipos debaterías …Energía
específicaPotenciaespecífica
Durabilidad Costo Seguridad Comentarios Aplicaciones
LFP LithiumIronPhosphateBastantemadura;bajocostoysegura
eBikes,herramientas,iluminación,autos(China)
LMO LithiumManganeseOxideRápidacargaydescarga,peroamenorenergía
Herramientas,instrumentalmédico
LCO LithiumCobaltOxideSeestánusandomásenautos
Portátiles,autos
NMC NickelManganeseCobaltFuerteI+D;requiereLiOH Autos(Japón,Corea),
herramientas
NCA NickelCobaltAluminiumImportantereduccióndecostos;requiereLiOH
Autos(Tesla),almacenamientodeenrgía
LTO LithiumTitanateRápidarecarga;admitemásciclosderecarga
Aeronáutica,e-buses,almacenamientodeenergía
Fuente:CSIRO-2013;DB2015
• NMCseestáposicionandocomolaopcióndemayorcrecimientodelasion-litio:muchainvestigaciónparabuscarelóptimobalancedeNi,MnyCoà posicionamientodeNMC622yluegoNMC811.
• Seesperaenelfuturoeldesarrollodebateríasdeestadosólido(electrolitosólidoenlugardelíquido).
… y“tipos”delitio
• Ellitiosetransportade2manerasbásicas:carbonatoehidróxidodelitio.
• Enmuchoscasosseprefiereelhidróxidoporquerequieremenosenergíaparasudescomposición,peroesmáscaro.
• LasbateríasNCAyNMCusanhidróxidodelitio.• LasLFPusanmásfrecuentementecarbonatodelitio.
• Existenvariosgradosdeproductosdelitioenfuncióndelasdiferentesaplicaciones(industrial,técnico,batería,farmacéutico).
• Másalládelgrado(%)delitio,esmuyimportantelacomposiciónynivelesdeimpurezas,ylaposibilidaddemantenerunacomposiciónestable.
Agua;73%
NaCl;24%
Otrassales;3%
Aprox.700tondesalmuera
ExtraccióndeMg,Ca,SO4,B
Lodos
Reactivos
Salmueraconcentradaylimpia
>450tondeaguaevaporada
>150tondesales
Reduccióndevol20a100veces
1tondeCL
Procesamientodesalmuera
Pulidodesalmuera:PrecipitadodeCL:Purificación:Micronizado,secado,embolsado
Carbonatodesodio,Aguapurificada,Energía
Reciclo
EsunprocesodeDES-MEZCLADOdelitiodesdeunasalmuera,queesunsistema
complejodeiones
Is gradeking?(¿“Ley“esrey?)• “Gradeis king“esunareglaenminería• Peroenelcasodellitio,esunaafirmaciónincompleta
400mg/LLi
700mg/LLi
O
Recuperación35% 940kgLCE
Recuperación65% 1.000kgLCE
• Noesevitarlaspozasobajarcostos,essobresubirlarecuperación:
Etapasdeldesarrollodeunproyectodesalmueras
Cuántolitiohay?
• Prospecciónà Exploración• DeterminacióndelRecurso
Cuántopuedosacar?
• Estudiosdebombeo• Modelodinámico
Quépuedepasarcuandolosaque?
• Estudiodecuenca• Balancehídrico
Cómoprocesolasalmuera?
• Estudiodeevolucióndelaquímica• Diseñodelproceso
DiseñarunprocesodeproducciónRACIONALYSUSTENTABLE
Cadenadevalordellitio
MINERAL
SALMUERA
CARBONATO,HIDRÓXIDO,CLORURODELITIO
CELDAS
PAQUETES
BATERÍAS
CÁTODO
ELECTROLITO
ÁNODOSEPARADORES
MATERIALDELCATODO(LFP,LCO,LMO,ETC.)
HEXAFLUORO-FOSFATODELITIO
PRECURSORESDELCÁTODO VEHICULOSE.
ALMACENAMIENTO
APLICACIONES
Elvaloren elUpstream
• Elcarbonato delitio tiene unimportante valoren sí mismo:
• Unacucharada desal saca deespecificación 100kgdeCL;yen lacantidad desalmuera necesaria parahacer esto haymás de15.0000kgdesal.
• Elpolvo en elambiente saca deespecificación unbolson,en unlugar árido yconfuertes vientos como laPuna.
• Eldesgaste deuna pieza metálica durante elproceso saca unbolsón deespecificación,en unproceso quemueve más de500.000litros desalmuera portonelada.
EspecifBatería:
Li2CO3%
Ca++ppm
Mg++ppm
K+ppm
Na+ppm
Insolublesppm
SO4=ppm
Cl-ppm
Feppm
Alppm
Hum(%)
ValorTípico 99,6 150 20 5 60 150 100 150 <5 <5 0,06Min/Max 99,5 200 100 50 500 200 500 200 5 5 0,1
¿Hacer litio ohacer baterías?• Unvehículo eléctrico lleva en promedio 30kgdeLCE(aprox 400USD);labatería cuesta7,000USDyelvehículo cuesta30,000USD.
• Peromientras elprecio delabatería baja,elprecio dellitio sube:• Elpreciosubióde4.000– 6.000USD/tonLCE(2014)a12.000USD/tonLCEparacontratos,ymuchomásparaventasspot.
• Seesperaquecontinúeasí,oseincremente,almenoshasta2025.• Esto permite queelcosto delabatería baje (paraser más competitivo),pero elprecio dellitiosuba (paraestimular laoferta).Favorece alupstreampero “aprieta”aldownstream
• Elmid-streamimplica altosconsumos deenergía,buena logística,ylanecesidad deinfraestructura yesto determina lalocalización.Lamayorpartedelacadena desuministro dellitio está en China.
• Peroelup-streamdebe empezar donde está elrecurso.
Cadenadevalor≠valoragregado
• Generarvaloragregadononecesariamenteimplicaseguirunacadenadevalor.
• Enfocarenlasetapasdondeexistenlosdiferenciadoresmásclarosparamaximizarelvaloragregado.
• Esclaveeldesarrollodeprofesionalesycapacidades,quehoysonescasos.• Evaluarsiconvienesacrificarmargenparaganarvolumen.
• Nosetratadeperseguirunadadacadenadevalor,tenemosqueidentificarNUESTRASventajasydiferenciadoresyaprovecharlos,paraoptimizarelvaloragregado.
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OPERACIONES DELSC
JAMA• TrabajoconlasComunidades
• Químicafavorable• Geofísicas:salmuerasa300m
RioGrandeà VOLUME• LSCcontrolael90%delsalar• Geofísicas:salmuerasa500m• PosibilidaddeproduccióndeSS• Exploraciónavanzada• Líneadebaseambientalenproceso
SalinasGrandesà LOWCOST• Másdel90%deláreadelsalarenladoSalta;• Casi50%delladoJujuy• TrabajoconlasComunidades• Exploraciónsuperficial:confirmacióndesalmueradealtogradoybuenaquimica
• Geofísicasprogramadasen2018
Pozuelos– PastosGrandesà TIMETOMARKET• LSCcontrolael98%delsalardePozuelos• Buengadodelitioyquimica favorable• Exploraciónavanzada• Pruebasyensayospiloto• PreparandoEIAparaproducción• PEAparaplantade20ktpa afinde2018
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POZUELOS &PASTOS GRANDES (PPG)
• Objetivo de producción significativo combinando losrecursos de Pozuelos y Pastos Grandes.
• Conexión simple entre ambos salares.• Oportunidades de complementación en las diferentes
salmueras.• Condiciones propicias en Pozuelos para establecer un
sistema de producción.• Infraestructura favorable:
– Gasoducto a 20 km al oeste de Pozuelos– FFCC a 50 km al NO, en Estación Salar de Pocitos
• Campamento para 40 personas en construcción enPozuelos.
• LSC tiene 7 ha en Estación Salar de Pocitos con acceso agas, FFCC, rutas y electricidad.
Gasoducto
Rutas
FFCC
LíneaeléctricaPEA en 2018à DFS a mediados de 2019àobjetivo de producción en 2021
FUENTES• Liionbatteries andEVmarket – BMO– Feb-2018• Lithium Pain – MS– Feb-2018• GlobalLithium Podcast– lithiumpodcast.com• Nomura – GlobalLithium Report – Abr-2018• GlobalEVoutlook report – IEA– May-2018• Lithium roleinadecarbonazing world – WoodMac – Sept-2017• Lithium 101– DeutscheBank– May-2016• Macquarie Research – May-2016• Li-ionbatteryvaluechainandrelatedopportunitiesforEU- 2016• Batteries for Electriccars– BostonConsulting Group – 2012
• LSCLithium – www.lsclithium.com