Циљ је бор, литијум је обмана

Кола на погон са електричном енергијом? Стварност или фантазија?

Још као дете сам био заљубљен у идеју да кола, која би, уместо бучних мотора, који из себе издувавају смрдљиве гасове, могла да се крећу уз помоћ електро мотора. Тада нисам ни помишљао да је светиљка, која је моју спаваћу собу красила кристалном светлошћу, од стакла са усијаним влакнима и заменила до недавно ламопу петролејку, ма колико она била од ње практичнија и ма колико њена светлост у ноћи била јача него она од петролејке, да због енергије која је ту светљку напајала, да и није она баш тако практична како изгледа.

У лампу петролејку налијете керозин, подесите фитиљ, креснете шибицу, принесете је фитиљу и ето светлости. За сијалицу која виси окачена на жице изоловане пластиком треба много више. Прво су од трафо-станице постављени високи стубови, па су се на њих пели електричали и постављали „чашице“ па су онда положене жице просуте по земљи у близини тих стубова. Онда су електричари морали да их повежу на чашице, па је онда са главног електро-вода морала да се прави скретница, и да се уз саму кућу постави још један додатни стуб и на њега да се повежу жице. Онда су се штемовањем морали укопати канали да се у њих поставе изоловани проводници, па да се постави разводна табла са осигурачима на њој, па да се ти проводници који су лежали по раскопаним зидовима од куће повежу на разводну таблу. Да се поставе прекидачи и утичнице, да се у плафонима од сваке просторије у кући отворе рупе и кроз њих протну каблови на које су се качила лежишта за сијалице, онда  да се и они повежу на разводну кутију, како би се направило струјно коло, па да се то струјно коло, преко конзоле уз помоћ жица повеже на мрежу са стуба поред куће.

А, шта би са оним делом који до трафо-станице доводи енергију са места извора? Тај део се зове далековод, а извор је генератор, који за разлику од мотора са унутрашњим или спољашњим сагоревањем, или пак турбина било оних парних или водених, његов ротор не би могао да се окреће, како би пресецао магнетни флукс и створио електричну енергију, без утицаја спољашње покретачке енергије.

Тада као дете ја све ове детаље нисам познавао, нисам о њима размишљао, нисам ни помислити могао да је електрична енергија у ствари секундарни енергент, а не примарни, па је ма како на месту потрошње практична, да се до ње дође, систем је изузетно непарактичан и ствара велике проблеме.

Младост је брзо прошла и са њом се угасила неостварива машта. Тако негде уназад скоро десет година сам са супругом био кратко време у Бостону. Једно после подне смо навратили у један тржни центар, доста богато опремљен и луксузан. На једном месту стоји знак Тесла, Електрична Кола.

- Шта је то? - питам Дивну.
- Шта се правиш луд, то се увелико рекламира на све стране, ради се о колима на електрични погон – одговори она.
- Веруј ми нисам ништа до сада о томе чуо, него када смо ту хајде да видимо и тај феномен.

Уђемо у онај павиљаон и тамо стоје двоја кола. Прилази нам један млад човек, изгледом мојих година из доба када сам ја маштао о електричним колима. После упознавања он нам поунуди да нам покаже детаљно нови феномен, елетрична кола, где батерије снабдевају потребну енергију за покретање електро мотора који та  кола вуче. Убрзо сам схватио да се не ради о једном већ о четири електро мотора, мислим да је за тај модел снага сваког мотора била негде ок 40kW. Занчи све укупно 160 kW.¹ Пошто нам је објаснио све делове оком видљиве, ја га замолих да ми покаже где су смештене батерије. Он подиже седишта, и ако сам добро запазио, па чак и упамтио, било је укупно шест батерија повезаних у редно коло. На питање које су то батерије, он ми одговори да се ради о литијумским батеријама.

После још неколико мојих питања у вези конвертора једносмерне у наизменичну струју, и њеног напона, ја се захвалих презентеру и, таман да Дивна и ја кренемо, он ме упита, да ли бих био заинтересован да купим таква кола? Са мојим типичним осмехoм оговорих:

- Никада.
- Зашто? - пита он.

- Младићу литијум је један од најзапаљивијих и најексплозвнијих материјала на планети. И ви мени нудите да ја седим, и да се возим на 900Kg таквог експлозива??? Са свим респектом потражите неког другог.

Ових дана када су почеле да пристижу вести о експлозијама електромобила по Калифорнији, Дивна ме подсећа: „Некако не могу да се отмем оном утиску из Бостона и како си заиста добро одржао лекцију представнику Тесле.“

Неко ће помислити да је само ово једини фактор због кога идеја о елктромобилу неће наћи себи будућност, како би потиснула из употребе моторе са унутрашњим сагоревањем.

Постоји овде један други озбиљнији фактор. Они који су се у животу суочили са термодинамиком сетиће се одмах термина специфична енергија?

Шта је то у ствари специфична енергија? То је она енергија коју енергент, да ли онај у чврстом или течном стању може да ослободи из масе по јединици времена. Другим речима то је она енергија коју једно тело може да ослободи у одређеном временском периоду како би се извршио предвиђени рад. Јединица за специфичну енергију је J/kg или Wh/kg. Шта то значи? Да би се правилно разумео израз специфичне енергије треба се ићи на једноставно посматрање и размишљање. Ако узмемо и запалимо један килограм дрвета, рецимо оног од граба и оставимо га да гори један сат времена, колико ће то дрво бити у стању да ослободи енергије? Да се изведе закључак и нађе резултат наравно, мора се прибећи одређеним мерењима, нарточито колико је количине топлоте, количина дрвета коју смо употребили за експеримент, ослободила приликом сагоревања. Експериментали доказ показује да један килограм дрвета од граба ослобађа 4.2kW топлотне енергије, другим речима 4.2kWh/kg. Други енергенти, било у течном или гасовитом стању су у ситуацији да ослободе и много више енергије. Све зависи колико ти енергенти имају слободних атома угљеника и водоника који сагоревањем у кисеонику ослобађају енергију.

Шта је са литијумом, или било којим другим алкалом или алкалоидом који би се могао употребити за производњу електричне енергије? Специфична енергија литијума је свега 300Wh/kg. Другим речима његов енергетски потенцијал је преко дванаест пута испод енергетског потенцијала дрвета. Да не правимо поређења са другим течним и гасовитим енергентима, ту разлика може да иде и до тридесет пута. Литијум је доста лак метал, његова специфична тежина је скоро два пута испод тежине воде. Други метали, натријум, никал, олово, који се могу искористити за електричне батерије, њихова специфична тежина не само да је већа од литијума, него је њихова специфична енергија са порастом специфичне тежине слабија. Тако на пример натријум који би могао да се користи за производњу батерија, његова се спецфична тежина изједначава са водом, док је његова специфична енергија свега 260Wh/kg те тако и он као никал, и олово нису погодни за батерије мање тежине, а ни литијумске нису баш тако лаке.

Просечна тежина литијумских батерија за електромобиле Тесла је 950 kg они имају четири електро мотора наизменичне струје, који у зависности од укупнe потрбне снаге за покретња кола иду негде између 45 и 60 киловата. Како се за све електро моторе намотаји праве од изузетно тешког метала бакра (специфична тежина бакара је 8.93g/cm³) oнда ротори и статори су од гвожђа које исто тако није баш лак метал. Зато, укупна тежина сва четири мотора  је ту негде у просеку око 1.2 тоне. Неопходан је и конвертор једносмерне у наизменичну струју, шасија и цело тело аутомобила и то је ту негде нешто више од једне тоне, па тако у просеку тежина те тако на изглед мале играчке, коју за сада искључво купују снобови (сноба је тешко научити практичном начину живота, покушајте да Вочића научите прктикуму), износи између 3.5 до четири тоне. Замислимо сада колико би један мало већи уређај на пример камион који служи за транспорт материјала, или пак неки аутобус који би користили литијумске батерије, и електро мотор за погон износили заједно у тежини? Најмање 12 тона, без терета.

А колико тек би тежина кола на електрични погон била када би се литијумске батерије замениле натријумским? Скоро 6 тона.

Има још један проблем за који сам скоро сазнао. Не знам зашто, вероватно због тежине, електрична кола нису у стању да савладају нагиб на путу ако је он већи од 15⁰. То је за сада тајна, али неки људи који живе у Пенсилванији, су доживели, да им се на путу испречио аутоомобил Тесла, па су морали дуго да чекају да се ауто склони с пута. Разлог је био тај, да четворица Теслиних инжењера, возећи се у колима која су они конструисали, нису могли да савладају један пут који је водио до врха једног брда на коме је била зграда једне винарије.

Тако да се сан пиратских школараца Вочића и његовог изопаченог нерепродуктивног имбецила, да праве електрична кола у модерном београдском пашалуку који су комунисти назвали република, тешко може остварити. А као „прави и учени стручњаци“ са страних школа а не они из пашалука, њих су њихови тутори, пирати из мале Британије, још додатно паметно изварали. Рзвили су причу да из јадарита се може добити јединсвен литијум, каквог нигде у свету нема. Међутим у бази података о металима, као што је то PubChem, коју ја највише волим да користим када су ми потребне информације о субстанцама и елементума, испада да је литијум свугде у свету исти. Шалим се, чак и за једног обичног основца без базе података, он би знао да су сви елементи исти, нема везе где су и одакле су. Али наравно за представника мале Британјие у Београду, то не важи. Препуштам његовој „стручности“ да он свој став мало боље појасни.

А дотле, имам препоруку за представника пирата у Београду. Онај доле, модерних дана Калигула из мочваре крај реке Потомак, који је очигледно оболео од Алзајмера, њега  је његова Др Џил  да би издржао дебату са Трампом, морала да предозира таблетама од литијум оксида, па ипак ни то није помогло. Сада постоји опасност. Предозирани Калигула може сваког часа да експлодира, ако неко близу њега кресне шибицу да запали чибук. Требало би можда тај специфични српски литијум заменити са постојећим из таблета које Др Џил даје њеном излапелом супружнику. Можда је литијум из Рађевине мање експлозиван? „Стручњак“ за литијум и шеф пиратске амбасаде би требао да се заложи да се једна мања количина овог литијума што пре пошаље у мочвару. Није само Gauijus Bajdenopulus једини крокодилус излапитис у мочвари. Има их још - готово на претек. Па зато верујем да би експеримент био успешан.

______________

Батерија са фотографије од 12.8V и 50Ah, њена снга је 12.8x50=0.640kW. Катода јој је од литијум-феро фосфата, не знам шта је електролит, анода је графтна. Тежина ове батерије је 7 килограма. Замислимо сада аутобус или камион чије снакге мотора су између 700 до 1500 киловата. Израчунајте сами Колико би онда тежиле литијумске батерије за ова возила?

Да су електрична кола толико добра, колико их хвале, па зар се већ у њима не би возио модерних дана Калигулау из мочваре крај реке Потомак, и други крокодили из ње?  

¹Нешто је се изменило у међувремену. Четири мотора су заменила два, укупне снаге од 220kW. Неко ће рећи да онда моја математика није тачна. те зато за 220kW укупна тежина литијума за батерије не сме да пређе 0.726mt. Мора се имати на уму да када су батерије у питању, за њих се не користи за катоду чист литијум већ неколико литијумских легура као на пример литијум-гвовожђе-ортофосфат (LiFePO4 или просто LFP). Оне су знатно тежие од слободног елемента. Затим ту је додатак електролит. Када се сви ови елементи узму у обзир, онда је лако закључити зашто су литијумске батерије толико тешке. 

      

Међутим, Циљ је бор а  литијум је обмана

Што се литијума из јадарита тиче то је само фарса. Постоји укупно пет минерала који садрже литијум у економичној форми, сада са појавом јадарита он је шести. Moрa се имати строго на уму, да од свих, јадарит најмање садржи литијум, свега 1.8% по јединици рудне масе. Навео сам раније, а ко не верује, нека провери. Најраспрострањенији минерал који највише садржи литијум је лепидолит. K(Li,Al)3(Al,Si,Rb)4O10(F,OH)2.

Од свих шест минерала сподумен LiAlSi₂O₆ односно LiAl(SiO₃)₂ за сада се искључиво користи за екстракцију литијума. 

Да видимо и зашто? Због хемијске структуре јадарит (LiNaSiB₃O₇(OH) или Na₂OLi₂O(SiO₂)₂(B₂O₃)₃H₂O), као што лeпидолит садржи калијум, слично њему јадарит садржи натријум, где се код оба минарала у структури такође јавља и хидроксилна група, није за Рио Тинто интересантан због литијума. Присуство натријума у јадариту, као што је сличан случај калијума у лепидолиту, видљиво је, да они морају да мењају начин класичне екстракције литијума, из њих, па наравно и из преостала четири минерала које нисам споменуо, који су по структури као и лепидолит сродни  јадариту. 

Те промене морају да доводу до повећања трошкова производње, те тако лeпидолит у коме су сконцентрисане највеће резерве литијума у свету, се и на даље не користи интезивно, готово може се рећи никако за експлоатацију овог изузетно реактивног метала из прве групе периодног система. Мада када се дође до експлатације вредносних елемента из минерала, организације као што је то Рио Тинто, које се баве овом врстом посла немају никаквог поштовања према природној средини, ипак тај фактор не би требало занемарити. Сама класична екстракција литијума из сподумена је нанела велике штете животној средини где се само користи сумпорна киселина. Редукција натријума у јадариту или пак калијума у лепидолиту, предвиђам само, да неминовно изискује употребу хлороводоничне киселине.   

Сећам се да смо као деца у селу чувајући стоку наилазили на понеки камен лепидолита, нарочито у шљунку Малог Рзава, мада нисмо знали шта је. Значи да лепидолит и у Србији постоји ту и тамо, наравно у изузетно малим количинама. Или можда нису ни рађена озбиљнија истраживања, па постоји могућност да је он и на овом подручју више распрострањен, него што се за сада зна.

Из до сада наведеног није тешко препознати разлог због кога се сви други минерали осим сподумена не користе за издвајање литијума. 

Зато, сподоумен остаје и даље као највећа сировина за експлоатацију литијума. Како је бор не само у већој количини сконцентрисан у јадариту у поређењеу са литијумом, већ је од њега многоструко скупљли елемент (користим израз елемемент из разлога што је бор металоид), Рио Тинто је за јадарит заинтересован не због литијума, већ и искључиво због бора, а Вочићеве слепце и продате душе је РТ обмануо са литијумом, како би бор добио бесплатно. Наравно да ће РТ уколико би отворио рудник, да би могао да изолује бор, морати да се прво ослободи натријума и литијума. Натријум ће највероватније оставити као отпад, док за литијум постоји отворено питање. Можда ће га узети, а може и њега лако да остави као отпад, пошто га и онако мало има у јадариту!? 

Како ће се РТ ослободити литијума и натријума? Са ове дистанце тешко је дати прави одговор. Класична екстракција литијума овде није применљива. Вероватно ће уз одређене измене се послужти елементима досадашње технологије екстракције литијума из сподумена. А та технологија подрзумева следећи процес: Прво се издробљена руда ставља у пећи и пече (roasting) на температури од 1,100⁰С. Онда се хлади на температуру од 65⁰, па онда меље у ситани прах. Прах се ставља у нарочито конструисане базене, или каде заједно са сумпорном киселином. Онда се смеса поново загрева, односно пече други пут на темперстури од 250⁰С. Овај процес је неминован да би се олабавила веза између литијума и силиката, (у случају јадарита то не би био силикат  [SiO_2+n]²ⁿ би то био силицијум диоксид SiO2 што додатно отежава ситуацију у издвајању вредних елементаа из њега). Тада настаје реакција између литијума и сумпорне киселине 2Li + H₂­SO₄ → Li₂­SO₄ + Н₂ где литијум потискује водоник. Кроз ову реакцију крајњи производ као што се види је нерастворљиви у јаким поларним растварачима литијум сулфат. 

Ово је дакле крајњи поступак у издвајању литијума. У целом процесу додатно поред велике количине сумпорне киселине користи се енормна количина воде, 1.9 милиона тона за издвајање једне тоне литијума. Ако у овом процесу, што обично бива један од отпада, поред многобројних других преостане већа количина сулфата SO4. Сулфат ће се брзо у води поново везати за водоник, и ето нам сада сумпорне киселине у површинским и подземним водама. Докле ће загађење стићи, и куда ће све те загађене воде да крену? За топографски простор какав је цела Мачва је тешко са овог аспекта предвидети.

Да би се како неки „стручњаци“ причају спречио продор било сулфата док је још у слободном стању или пак када се ожени са водоником и произведе сумпорну киселину, филтерима, ту би били потрбни микро филтери, који бар мени нису познати за овакву врсту технологије. 

Узмимо нешто друго за пример. Вино пре флаширања се филтрира микро филтерима највеће густине. Они га добро избистре, али сумпор диоксид пролази кроз њих. Могу ли се направити филтери да спрече да сумпорна киселина или сулфат SO4 не прође кроз њих? Да могу, али они се једино могу користити и лабораторијама а не у индустријском процесу. Да се користе филтери од активираног угљеника? То би било изванредно. Али колико би то све коштало, и колико би активираног угљеника било неопходно да се постигне ефикасно чишћење свих токсицина у отпаду, укључујући и оних из Н2О? Рио Тинто на ову солуцију неће хтети да пристане.

После одвајања те и тако мале количине литијума, преостали део минерала ће бити подвргнут даљој преради, ради издвајања скупоценог бора. Иза свега, како јадарит садржи реактивни натријум, и он ће остати као одпад. Са чим ће се он оженити? Бог свети знао, ако му на дохват не буде хлор, одабраће нешто од водоника до кисеоника, сумпора, селенијума и ко зна шта и чега још?

________________________

Према резултаима анализе Канадског Националног Истраживачког Савета (Canadian National Research Council), који је први радио на истраживању и анализи јадарита, како на месту налазишта, тако и лабораторијске тестове истог, без Рековца и Свилајнца, дакле само на подручју Рађевине и Јадра, има укупно 141 милион тона. Од те количине кoнцентрација литијума је 1.8% док је концентрација бора 13%.

У табели светских резерви литијума, Србија са 1.2 милиона тона стоји иза Чешке. Чешки литијум је сконцентрисан у наслагама сподумина, па се још увек нико за њега не интересује. Предходно је било речи а и касније ће се додатно видети, да је експлоатација литијума из сподумина економски далеко оправданија него из јадарита, или било ког другог њему сродног минерала. Чехе нико не узнемирава и не тражи да њихову руду експлоатише.

У студијама и елаборатима Рударског факултета у Београду и Рио Тинто Сава се, по питању количине руде а не хемијске композиције важних елемената у њима појављују друге цифре. Нисам могао тачно да похватам, ваљде је Рио Тинто Сава објавио да га има 164 милиона тона, док ту количину Рударски Факултет обара на нешто више од 150 милиона тона. То све не мења ствар увелико.

Осим што се спомиње нека цифра од 3% ренте, вероватно се мисли на извоз али не крајњих производа већ на експлоатацију руде, не видим нигде да су ту споменте цене бора и литијума на светском тржишту.

Те цене изгледају овако: Цена литијума је $145 хиљада по једној тони. Док је цена бора $2.383 милиона по једној тони, у моменту писања овог чланка.

Ово све наводи на две основне сумње, да се ради или о корумпцији, или пак о тоталном незнању. Нека сам Рударски Факултет каже шта је у питању. На основу студија Рударског Факултета примарно, а секундарно и студије од Рио Тинто Сава, београдски режим би требао да доноси закључке: а) о могућој експлоатацији руде за шта је он изузетно заинтересован; б) о ценама елемента који су од вредности а то су бор и литијум.

После свега унапред реченог, поставља се питање да ли је сам режим правилно консултован и информисан?

 

Затим, због чега се упорно тежи сакрити од јавности да је бор примарна сировина а не литијум? Опет или је у питању незнање или криминална корумпција. На пример када се Александар Вочић из Давоса, где је у суштини хватао зјлале, вратио назад у Београд, одмах је започео причу како нам прети тужба суду, не знам коме суду, од стране Рио Тинта, ако се рудник не отвори. Ово треба читати: Рио Тинто ми је понудио неколио милиона долара на офшоре рачун, и ја сада хоћу да се рудник отвори. То је дакле та тужба. Шта изгледа Вочић није знао, нити пак његов изопачени нерепродуктивни имбецил, који му је десна рука у свему, када му је понуђен мито, праву вредност руде, а она ако се изузме литијум вреди више од $42 трилиона. Можда би се онда Вочић ценкао око садржаја „робе“ у плавој коверти. Оволики новац поклонити Чифутима из Лондона да би они са њим могли да приведу крају геноцид над Плестинцима? Да не спомињемо што ће неодговрност Вочићевог режима, што он и не крије, јер каже да му је све једно што ће отварање рудника довести до потирања више од 100,000 становника са подручја Мачве, довести до још једног таласа геноцида над српским народом.

 

У главном садржају чланака нисам могао ићи у потпуне детаље, да расправљам о различитости кристалне структуре минерала из којих се екстракује литијум. То би још више отежало и онако тешко разумљив приступ једној сложеној теми за обичног читаоца. Очигледно да је екстракција литијума из пироксина сподумина постојећим технолошким поступком грејања и испирања (leaching) а не поступком флотације (forth flotation) како неки тврде,  једноставнија, него ли из амфиболитних кристала, који не само да поред литијума садрже велику количину других алкалних метала, најчешће натријума и калијума већ уз то иду и елементи из халогене групе фосфор, хлор и други. Чини се, мада ја нисам сигуран, они који се у пракси баве издвајањем литијума из кристала, то сигурно боље знају од мене, да како поред алкала и халогена амфимболитни кристали садрже и хидроксилну групу, она сигурно због неизбежне употребе сумпорне киселине у току екстракције чини велике тешкоће. Зато сам постојећи технолошки поступак који се односи на сподумен, вероватно и није могуће применити у процесу издвајања литијума из њих. Јадарит који садржи натријум и (OH), због тога и он припада амфиболитној групи кристала. Зато, ако је ова тероија тачна, који ће онда тек поступак издавајања литијума из јадарита, Рио Тинто, или било ко други примемити, да би се докопао бора? Електролитички? Тешко могу да поверујем да је Рио Тинто толико хуман.

Није ми јасно зашто толика количина 1.9 милиона тона утрошка Н2О, да би се издвојила једна тона литијума, је неопходна?
 
Турска садржи највећа налазишта руде бора у свету. Она та налазишта експлоатише коришћењем својих стручњака и сопствених ресурса. Чифутима из Рио Тинта Туирска не дозвољава да у њу носа помоле. Какав глас бије Рио Тинто, Турска је потпуно у праву, иако је Рио Тинто после турске највећи власник бора у свету.

 

_________________

Market trend

The average cost of crystalline elemental boron is US$5/g.^[82] Elemental boron is chiefly used in making boron fibers, where it is deposited by chemical vapor deposition on a tungsten core (see below). Boron fibers are used in lightweight composite applications, such as high strength tapes. This use is a very small fraction of total boron use. Boron is introduced into semiconductors as boron compounds, by ion implantation.