Těžba lithia na krušnohorském Cínovci je v současné době poměrně žhavé téma. Není divu, v této lokalitě se nacházejí jedny z největších zásob lithia v celé Evropě a z celosvětové perspektivy se jedná o zhruba 1,5 % veškerých jeho zásob. V plánu je již také výstavba tzv. gigafactory, kde by se z tohoto lithia přímo na našem území vyráběly baterie pro elektromobily.

K usnadnění těžby lithia by mohla přispět inovace, na které se podílí pražská VŠCHT, jíž se společně s dalšími čtyřmi subjekty podařilo získat grant na projekt Integrované cementářsko-metalurgické technologie pro výrobu lithia (InCeMeTs). Jedná se o prestižní grantovou výzvu KAVA 8 Evropského inovačního a technologického institutu, která je zaměřena na inovační projekty, jež jsou založeny na ověřených technologiích a vyžadují další finanční prostředky na tzv. upscaling, demonstraci či implementaci. Finanční podpora zmíněného projektu je 4,5 milionu eur na dobu 30 měsíců. Dalšími členy konsorcia jsou česká společnost Geomet, nadnárodní výrobce stavebních materiálů Lafarge Cement, německá firma MEAB Chemie Technik a Národní technická univerzita v Aténách (NTUA).

Projev důvěry

„Udělení grantu znamená jediné – Evropský inovační institut důvěřuje naší technologii, též finanční subvence je jedna z nejvyšších ze všech podpořených projektů. Zároveň jde o jeden z mála evropských projektů směřujících směrem do bývalé východní Evropy,“ zdůrazňuje Hong Vu z VŠCHT Praha, který je autorem technologie InCeMeTs.

Tato patentově chráněná bezodpadová technologie InCeMeTs spočívá v synergické integraci metalurgického postupu s cementářskou výrobou pro ekonomicky efektivní získávání lithia a dalších hodnotných složek lithných slíd společně s ceněnými nízkoalkalickými slínky nebo nedostatkovou granulovanou struskou, které jsou důležitými surovinami cementářských výrob. V tuto chvíli probíhá v rámci výzkumného centra CirkTech VŠCHT Praha její poloprovozní ověřování. Pokud bude technologie funkční i v jiném než laboratorním měřítku, může se stát hlavním nástrojem pro získávání lithia z cínoveckých rud.

„Role univerzity v celém projektu bude zásadní – jsme koordinátorem technologické části projektu, budeme odpovědní za provoz pilotního testování pyrometalurgické i hydrometalurgické části, dále za ekonomicko-technologické hodnocení technologie a spolupráci s renomovanou inženýrskou firmou na předběžné i finální studii proveditelnosti,“ dodává Hong Vu.

Dotáhnout do komerční podoby

Grant umožní členům konsorcia navrhnout a postavit další dvě pilotní zařízení pro výrobu vysoce čistého Li2CO3 a LiOH s bateriovou čistotou, pokrýt náklady na zajištění lithiového koncentrátu, na provoz pyrometalurgické a hydrometalurgické části technologie InCeMeTs v poloprovozním měřítku, a tím dotáhnout technologii InCeMeTs do fáze průmyslové implementace.

Společnost Geomet bude mít v rámci projektu za úkol zajistit dostatek suroviny pro provádění experimentů, NTUA se bude starat o administrativu projektu a bude odpovědná za provoz pilotní jednotky na výrobu LiOH. Lafarge Cement bude společně s VŠCHT Praha zodpovídat za pyrometalurgické testování, které je klíčovou částí technologie InCeMeTs. VŠCHT Praha bude zároveň provozovat pilotní jednotku na výrobu vysoce čistého Li2CO3. Společnost MEAB Chemie Technik bude designovat dvě zmíněná hydrometalurgická zařízení podle návrhu VŠCHT Praha a zajistí jejich montáž a následné uvedení do provozu.

Technologie InCeMeTs přináší kromě jiného také univerzální bezodpadový postup vhodný především pro získávání kovů z různých velkoobjemových odpadů (plasty, keramika, popílky apod.), je použitelná pro ekologickou recyklaci různých kovů nebo využití druhotných surovin, jako jsou například elektrárenské popílky, na komerční výrobky. Velkou výhodou je, že technologii bude možné aplikovat ve stávajících velkokapacitních cementářských pecích bez nutnosti zásadních technologických úprav.

Česká gigafactory

Ministerstvo průmyslu a ČEZ uzavřely letos v létě memorandum ohledně přípravy projektu továrny na bateriové články do elektromobilů, tzv. gigafactory. Dokument nastavuje základní podmínky vzniku továrny a je předpokladem pro dohodu s dalšími případnými zástupci investorů do tohoto podniku, kde by vedle ČEZ působili například také zástupce automobilového průmyslu či výrobce baterií. Investice do projektu při roční výrobní kapacitě 40 GWh dosáhne částky minimálně 52 miliard Kč, vzniknout by mělo 2 300 pracovních míst. Plán gigafactory počítá s tím, že továrna bude k výrobě baterií využívat právě lithium vytěžené na Cínovci.

Vláda dnes schválila memorandum mezi státem zastoupeným ministerstvem průmyslu a obchodu a společností ČEZ o podpoře projektu továrny na baterie pro elektromobily v Česku, takzvané gigafactory. Na twitteru to uvedl vicepremiér a ministr průmyslu a dopravy Karel Havlíček (za ANO). Očekávaná investice přes 50 miliard korun podle něj přinese minimálně 2300 pracovních míst. Z materiálu, který měla k dispozici agentura, vyplývá, že investice má v první fázi činit minimálně 52 miliard korun. Havlíček a generální ředitel ČEZ Daniel Beneš memorandum podepíšou v úterý 26. července dopoledne.

Havlíček už loni oznámil, že skupina ČEZ zvažuje v příštích několika letech stavbu továrny na lithiové baterie pro auta v severních Čechách, kterou označil právě jako projekt gigafactory. Na výrobu baterií chce firma spolu s investory z automobilového průmyslu využívat lithium z oblasti Cínovce v Krušných horách. „Jednáme se dvěma hlavními subjekty mezinárodního charakteru. Je to citlivá věc, nechtějí, abychom to příliš komentovali. Jejich názor respektujeme,“ řekl ministr minulý týden deníku Právo.

Na začátku června ministr uvedl, že vláda by měla během následujících týdnů rozhodnout o pobídce v řádu jednotek miliard korun, aby v Česku továrna na baterie pro elektroautomobily vznikla. V polovině března ministr řekl Hospodářským novinám (HN), že česká vláda o projektu jedná s německou automobilkou Volkswagen. Volkswagen, jehož součástí je i česká automobilka Škoda Auto, letos v březnu oznámil, že plánuje mít do roku 2030 v Evropě šest továren na baterie.

„ČEZ má zájem realizovat a vláda má zájem podpořit projekt gigafactory produkující baterie pro elektrická vozidla v České republice jako strategický projekt, který urychlí transformaci jak energetického, tak automobilového průmyslu. Záměrem projektu je rovněž vytvoření unikátní příležitosti k transformaci strukturálně postižených regionů v České republice,“ stojí v textu memoranda.

Z dokumentu dále vyplývá, že ČEZ je připraven se stát investorem projektu, dodavatelem energií, energetických služeb a lithia z místních zdrojů, zajistit vhodné prostory a zázemí pro realizaci projektu a je rovněž připraven zajistit financování zamýšleného projektu. Vláda prostřednictvím ministerstva průmyslu je pak připravena mimo jiné podpořit zamýšlený projekt vhodnou formu veřejné podpory.

Její výše má podle materiálu poskytnout „efektivní pobídkový stimul pro investora“. Kabinet chce také podpořit investora zajištěním nezbytné dopravní a vzdělávací infrastruktury, služeb veřejného zdraví, sociálních služeb a ostatních nezbytných veřejných služeb. ČEZ a vláda společně pak chtějí společně rozvíjet takzvaný bateriový hodnotový řetězec, zahrnující široké spektrum činností, od těžby surovin až po zpracování baterií k druhotnému použití a jejich recyklaci. Jeho značnou část je podle nich vhodné umístit do ČR.

Lithium je považováno za kov budoucnosti, v Česku jsou podle odhadů asi tři procenta světových zdrojů lithia – naprostá většina na Cínovci a malé množství ve Slavkovském lese. Ložisko u Cínovce je největší v Evropě. Lithium a jeho využití bylo jedním z hlavním témat sněmovních voleb v roce 2017 a vyvolalo spory v tehdejší vládě ČSSD, ANO a KDU-ČSL.

Druhou možností je pak podzemní těžba na Cínovci, kde působí společnost Geomet, vlastněná k březnu 2021 z 51 procent ČEZ. Zbytek má přes britského prostředníka (European Metals Limited) australská společnost European Metals Holding.

Na tomto ložisku se má provést několik desítek průzkumných vrtů. Ty potvrdily, že na místě by mělo být celkem několik milionů tun lithia. Které samozřejmě tvoří jen malou část z celkového objemu horniny, zhruba 0,7 procenta. Ekonomicky půjde vytěžit samozřejmě jen poměrně malá část celkových zásob (předběžná studie těžařů o proveditelnosti byla založena na předpokladu vytěžení zhruba pěti procent z celkových zásob). Zatím je ale zbytečné předbíhat, skutečnost se může od odhadů dosti lišit.

Zásoby pod Cínovcem představují několik jednotek procent z celkového objemu známých světových zásob. Nejde tedy o ložisko z globálního hlediska klíčové, rozhodně však zajímavé. Obecně platí, že 75 procent zásob dané suroviny je soustředěno do pěti největších nalezišť. Cínovec do „elitní lithiové pětky“ tedy nepatří; existují podstatně větší ložiska například v Jižní Americe.

Mapa okolí Cínovce s vyznačenými čtyřmi průzkumnými prostory, pro která firmy Geomet, respektive její majitel European Metals Holdings, získala průzkumná povolení. Hypotetický důl by měl být přístupný přes jeden vchod kousek nad železniční zastávkou Dubí. (foto Geomet)
Mapa okolí Cínovce s vyznačenými čtyřmi průzkumnými prostory, pro která firmy Geomet, respektive její majitel European Metals Holdings, získala průzkumná povolení. Hypotetický důl by měl být přístupný přes jeden vchod kousek nad železniční zastávkou Dubí. (foto Geomet)

Nejen lithium

Na Cínovci by nemělo mluvit o těžbě lithia. Do značné míry by se pokračovalo v tradici místní těžby cínu, ale s podstatně větším důrazem na příměse, které v minulosti nebyly důležité. (Ostatně druhé, menší cínovecké naleziště, je v podstatě skládka.)

Jde o přirozený důsledek vývoje technologií. Například jáchymovský smolinec býval doslova odpad, kterým se zaplňovala nepoužívaná důlní díla, protože nikdo nevěděl o jaderném štěpení. Stejně tak wolfram byl dlouho nevyužitelný, protože ještě nebyly objeveny moderní postupy legování kovů. O lithiu na Cínovci se ví již dávno a před sametovou revolucí se s jeho extrakcí i v menším experimentovalo, ale nebyl pro něj odbyt.

Pestré složení cínovecké rudy znamená, že zpracování by probíhalo v několika krocích. Separace wolframu a cínu se dá nejspíše provádět odstředivou silou, protože nerosty, ve kterých tyto dva prvky jsou na Cínovci obsaženy, jsou poměrně těžké. V podstatě jde o průmyslovou obdobu rýžování zlata, při kterém při rotaci postupně vypadávají z pánve lehčí složky, až na místě zůstanou nejtěžší zlatá zrna.

Cinvaldit, tedy nerost obsahující lithium, by se měl údajně z rozdrcené rudy získávat magnety. Společnost European Metal Holding tvrdí, že by mělo jít o proces velmi efektivní, s výnosem 92 procent, což je z hlediska těžařů výrazné plus.

Skryje se pod zemí?

Těžba na Cínovci by byla zřejmě nejlevnější povrchově. Jedna část ložiska totiž dosahuje až k povrchu. Ovšem otevření lomu v centru Cínovce je zcela nereálné, a tak se zatím počítá, že by se horníci vrátili pod zem zhruba ve stejných místech, kde se pohybovali do ukončení těžební činnosti na začátku 90. let.

Většina činnosté, včetně oddělování rud od hlušiny, by snad měla probíhat v podzemních prostorách dolu. Na povrchu by měly být patrné jen malé stopy důlní činnosti, například dopravníku k železničnímu nádraží u Dubí, odkud by se materiál měl vozit dále do – zatím hypotetického – zpracovatelského závodu. Podzemní řešení by mělo nejen pomoci splnit ekologické požadavky na provoz a zaručit podporu místních obyvatel, ale také minimalizovat náklady na dopravu.

Geologická mapka ČR s vyznačenými ložisky nerostných surovin, a speciálně ložisky lithia na Cínovci a v lokalitě Krásno (vyznačeno červenémi kroužky) (foto Geologická služba)
Geologická mapka ČR s vyznačenými ložisky nerostných surovin, a speciálně ložisky lithia na Cínovci a v lokalitě Krásno (vyznačeno červenémi kroužky) (foto Geologická služba)

Firma ve své předběžné studii proveditelnosti v roce 2017 odhadovala, že na Cínovci by se cena těžby měla pohybovat kolem 3 500 dolarů za tunu obvyklé prodejní suroviny, tedy uhličitanu lithného (LI2CO3), což je vůbec nejnižší cena ze všech lokalit, kde se lithium těží z pevných hornin.

K nízké ceně má přispět, že se v ložisku budou těžit další suroviny, především cín a wolfram. Bez nich by byly podle dnešních odhadů těžarů provozní náklady téměř o polovinu vyšší a pohybovaly by se někde kolem pět tisíc dolarů na tunu uhličitanu lithného. Dále k relativně nízké ceně přispívají i další skutečnost jako fakt, že horninu lze poměrně snadno drtit a rudy oddělit či lokalita: ložisko není někde uprostřed divočiny, a má tak snadno zaručené dodávky zemního plynu, elektřiny, vody, přístup k dopravní infrastruktuře, dostatečně vzdělaným zaměstnancům atd.

Energetická společnost ČEZ zvažuje, že v příštích několika letech v severních Čechách postaví továrnu na lithiové baterie pro auta, prohlásil v březnu ministr průmyslu a obchodu Karel Havlíček. Má jít o jednu z největších investic tohoto druhu ve střední Evropě.

Na výrobu baterií chce firma spolu s investory z automobilového průmyslu využívat lithium z oblasti Cínovce v Krušných horách. Státem ze 70 procent vlastněný ČEZ, hledá partnery v technologiích a autoprůmyslu.

Kontrolu nad těžbou lithia by ČEZ měl získat do 31. března, pokud dobře dopadne výzkum v oblasti. Jde především o to, jestli je možné oddělit lithium od slídy. V německé části regionu, kde je asi třetina zdejších zásob tohoto kovu, se už těží. O „nesmírně zajímavý a cenný zdroj“ jde podle Havlíčka i pro Česko.

„To samo o sobě ještě není všechno, protože ta logika by měla postupovat tak, že ČEZ by měl v budoucnu – a to je důležitá zpráva – v regionu severních Čech, tedy v regionu, který je postižen uhlím, vybudovat takzvanou gigafactory,“ uvedl ministr. Na kolik by výstavba továrny měla přijít, Havlíček neuvedl, poznamenal ale, že jde o otázku „jednotek let“. ČEZ podle něj nebude jediným investorem. Nyní se dává dohromady „sestava kvalifikovaných investorů i z automobilového průmyslu“.

Výroba článků na lince společnosti Panasonic (kredit Panasonic)
Výroba článků na lince společnosti Panasonic (kredit Panasonic)

ČEZ ovládá cínovecké lithium

ČEZ se loni v listopadu podmínečně dohodl s australskou těžařskou společností European Metals Holdings (EMH) Limited na strategickém partnerství a výrazné investici do projektu těžby lithia na Cínovci. V případě dokončení dohody získá ČEZ za 34,06 milionu eur (zhruba 853 milionů Kč) podíl 51 procent ve firmě Geodet, české dceřiné společnosti EMH, která vlastní práva na těžbu. Mluvčí ČEZ Roman Gazdík na dotaz ČTK uvedl, že firma zvažuje těžbu lithia a uzavřela partnerství se slovenským InoBat, který hodlá budovat továrnu na Slovensku.

„Zkoumáme také možnost výstavby továrny na baterie v severních Čechách. Pro úspěšnou realizaci je nicméně nezbytně nutné vytvořit konsorcium ve spolupráci se zkušeným technologickým partnerem a zástupci automobilového průmyslu,“ doplnil mluvčí. ČEZ podle něj nyní jedná o zapojení do projektu s potenciálními partnery, konečné rozhodnutí ale zatím nepadlo.

Gazdík připomněl, že podobné projekty mají nyní v Evropské unii prioritu v návaznosti na význam automobilového průmyslu i ochranu klimatu. „Česká republika je jako významný výrobce automobilů logický kandidát pro rozvoj bateriového průmyslu. Bude důležité, zda se i pro projekty v ČR podaří vyjednat potřebné financování a podporu,“ dodal.

O lithiu se dnes mluví hodně a často, nejčastěji jako „kovu budoucnosti“. Je to veliká změna ještě proti relativně nedávné minulosti. Donedávna bylo prvkem pro člověka v podstatě nezajímavým.

Patří mezi alkalické kovy, které se nedají používat tak, jak si většinou u kovů představujeme. Lithium se v přírodě nedá najít v čisté formě, na vzduchu totiž ochotně hoří. Pokud se tedy někdy pracuje či obchoduje s čistým lithiem, tak v nějaké ochranné atmosféře, či potopeným například v petroleji či naftě. Pro každodenní použití tento extrémně měkký kov tedy mírně řečeno není zrovna praktický.

Poprvé lidé existenci lithia jako prvku zaznamenali zhruba před dvěma stoletími. Přesně v roce 1817, kdy si švédský chemik Johan August Arfwedson v brazilském nerostu všiml neznámého kovu s vlastnostmi velmi podobnými draslíku či sodíku. Pojmenoval ho lithium, od řeckého výrazu pro „kámen“ (lithos), protože se ho na rozdíl dvou výše zmíněných prvků podařilo objevit v nerostu (draslík byl totiž objeven v rostlinném popelu, sodík byl známý i díky tomu, že je přítomen krvi).

Dlouhou dobu se lithium využívalo spíše okrajově. Úspěšné využití našlo například v psychiatrii při léčbě bipolární poruchy. Své omezení našlo také ve sklářství, kde je důležitou složkou transparentních glazur pro redukční výpal keramiky. Používá se i pro snižování bodu tání, úpravu viskozity a součinitele tepelné roztažnosti (třeba na materiál pro sklokeramické varné desky). Své využití našlo i v metalurgii, kde se využívá zejména k výrobě lehkých slitin pro leteckou a kosmickou techniku

Ale skutečný lithiový boom přišel s rokem 1991, kdy se na trhu poprvé objevily lithium-iontové baterie (tehdy od Sony). Právě „lionky“ byly nezbytným doplňkem moderní spotřební elektroniky a spustily éru moderních elektromobilů. Poptávka po lithiu od té doby roste a využití v bateriích dnes trhu dominuje: v roce 2020 zhruba 70 procent světové využití tohoto kovu směřovalo do výroby baterií. (Druhým nejčastější využití bylo právě ve sklo-keramickém průmyslu.)

Vzorek zinnwalditu z Cínovce (foto Marie Čcheidzeová)
Vzorek zinnwalditu z Cínovce (foto Marie Čcheidzeová)

Velmi cenný odpad

O tom, že lithium bylo dlouho dobu pro člověka nezajímavé, dobře svědčí i okolnosti současného českého lithiové „horečky“ kolem naleziště v Krušných horách. V České republice se dnes mluví o využití vlastně dvou různých zdrojů lithia. Jedním je podzemní těžba, druhým druhotné zpracování zbytků ze starší těžby na cínoveckém odkališti.

To vlastnil do roku 2008 státní podnik Diamo, který ho tehdy za 866 tisíc korun prodal. Při dnešních cenách směšná částka byla podle Diama podložena analýzou, která možnou těžbu tohoto lehkého kovu označovala jako nerentabilní. Předmětem zájmu kupujících tehdy nebylo lithium, ale mnohem prozaičtější písek; odkaliště je totiž vlastně zhruba deset metrů mocné ložisko bílého písku, který tehdejší majitel chtěl vytěžit a prodávat. Ovšem ohledy na životní prostředí a především obsah lithia původní plány na pískovnu zkomplikovaly (lithium je tzv. zákonem vyhrazená surovina, majitel ji nemůže jen tak odvézt s pískem pryč). A tak zamýšlená pískovna změnila majitele a účel.

Odkaliště je dnes majetkem společnosti Cínovecká deponie, již ovládají lidé z firmy RSJ, založené Karlem Janečkem. Od roku 2016 má společnost povolení k těžbě, kterou v posledních letech dále chystá, aby vyhověla zákonným požadavkům.

Materiál obsahuje zhruba čtvrt procenta lithia a řádově jde celkem o tisíce tun čistého kovu. Nepůjde z něj samozřejmě vytěžit vše, ale podle odhadů snad kolem 80 procent ano. Pro srovnání, na celosvětovém trhu se v roce 2016 prodalo nějakých 35 tisíc tun lithia (tedy přepočteno na čisté lithium, se kterým se ovšem neobchoduje z ryze praktických důvodů).

Lithium by se v této lokalitě těžilo povrchově, a tedy poměrně levně. Písek by se prostě vybagroval a místo po těžbě rekultivovalo. Lithiová ruda by se pak dala oddělit magneticky, protože místní nerost, který ji obsahuje (cinvaldit od Zinwaldt, tedy německého názvu Cínovce), obsahuje i železo a je tedy pro těžaře příjemnou shodou okolností magnetický. Jinde na světě se používají jiné metody, šlo by do jisté míry o unikát.

Ruda by se pak musela ještě následně zpracovat do nějaké obchodovatelné podoby (síran či uhličitan?), ale jak by to přesně vypadalo, bude záležet ještě na dalších okolnostech. Třeba na otázce, zda se rozjede i druhý projekt, protože pak by těžaři z cínovecké deponie zřejmě mohli využít jeho kapacit na úpravu vlastního materiálu. Ale to je téma na jiný text.

Riskantní projekt těžby lithia na českém Cínovci v posledních měscícíh znovu získal zcela ztracenou důvěru investorů. Hodnota akcií společnosti European Metal Holdings (EHM), do jejíhož portfolia zprostředkovaně plánovaný důl patří, se za rok zvýšila zhruba desetinásobně.

Investoři evidentně dospěli k závěru, že projekt má realnou šanci na úspěch. Cena společnosti klesla velmi blízko nule především po ostré kampani před sněmovními volbami v roce 2017. Mluvilo se i o možnosti vyvlastnění podílu, a byť to byla skutečně spíše řecnická figura, projekt se kvůli politickému klimatu v Česku jevil jako extrémně rizikový.

Vývoj ceny akcicí společnosti EMH
Vývoj ceny akcicí společnosti EMH (screenshot redakce)

Cenu společnosti zvedla dohoda EHM s koncernem ČEZ. Ten získal 51% podíl ve společnosti Geomet (dceřiná společnost australského těžaře EMH), která se zabývá průzkumem těžby lithia na Cínovci. Za tento podíl ČEZ zaplatí 29,1 mil. EUR, v přepočtu dle aktuálního kurzu EUR/CZK cca 790 mil. Kč. ČEZ se tak rozhodl postoupit do další fáze projektu potenciální těžby lithia, když první fáze a následná due diligence ze strany ČEZu započala v polovině roku 2019.

Výše zmíněný majoritní podíl v Geometu byla vykonáván prostřednictvím Severočeských dolů, což je dceřiná firma ČEZu. Druhá fáze projektu (měla by trvat zhruba do roku 2023) bude zahrnovat i vypracování finální ekonomické a technologické studie proveditelnosti.

Teprve na základě těchto studií se ČEZ rozhodne, zda přistoupí k samotné těžbě. Pokud se projekt během příštích let ukáže jako nerentabilní, může z něj ČEZ vystoupit. V takovém případě by získal nespotřebované finanční prostředky zpět a zůstal by mu podíl odpovídající do té doby spotřebované investici na rozvoj projektu.

Load More