在全球能源转型和电动汽车快速普及的推动下，关键电池金属的需求正以前所未有的速度增长。镍、锰、钴等用于锂离子电池阴极的金属材料，尤其重要。然而，传统金属开采和精炼过程不仅环境负担重，而且供应链存在地缘政治风险。新西兰基督城的初创企业Aspiring Materials带来了令人振奋的创新突破，通过一种全新的化学工艺，从常见但此前经济价值低微的矿石——橄榄石中提取电池关键材料，同时实现无有害废弃物排放。该技术不仅助力解决资源稀缺问题，也为电池材料生产注入绿色与可持续理念，彰显出能源行业未来的发展方向。橄榄石是一种广泛存在于地球上部地幔的矿物，色彩由橄榄褐到黄绿色不等，其主要成分为镁铁硅酸盐。
尽管数量丰富，但它的工业用途有限，传统上主要用作宝石原料、陶瓷材料及道路建设填料，甚至在有些矿区被视为开采副产品甚至废石堆积。然而，Aspiring Materials看到了这一符石中的蕴藏价值，成功研发了一种专利的低温化学处理工艺，在无二氧化碳排放的前提下，利用可再生能源对橄榄石进行高效分解。该工艺核心是将细化至粉末状态的橄榄石与硫酸混合，经过酸浸反应，矿石被分解为包含硅、镁、铁及少量镍锰钴氢氧化物的“元素汤”。通过精确调控反应体系的温度、颗粒尺寸和pH值，分别析出纯度较高且具备实用价值的三种产品：硅砂、镁氢氧化物和镍锰钴氢氧化物（NMC）。其中约50%的产物为硅，可部分替代传统的波特兰水泥，降低建筑行业碳足迹。镁则约占40%，适用于碳捕获、废水处理及合金制造等领域。
最具战略意义的是大约10%含有铁和电池关键材料NMC，用于锂离子电池阴极，尤其适合高功率需求的电动汽车和储能系统。该工艺的最大优势在于闭路循环设计。所有化学试剂均通过电解装置回收再生，无废盐水排放，实现资源的最大化利用和环境影响最小化。生产过程在常温常压下进行，设备硬件类似乳制品加工厂的标准设备，结构简单且可靠。尽管当前实验规模仍处于试点阶段，Aspiring Materials正规划通过增加并行反应链，大幅提升处理速度，将单批次处理时间从三天缩短至一天，实现连续运行和量产能力提升。全球锂离子电池产业高度依赖于镍、锰、钴等关键矿产，但其开采和精炼严重集中于少数地区。
印度尼西亚为镍最大出口国，南非拥有最多的锰储量，刚果（金）是钴主要产地，然而大部分资源精炼活动集中于中国。该集中度带来了供应链的脆弱性和政治风险，同时伴随着环境破坏和劳工权益问题。Aspiring的工艺为多元化供应链提供了新的解决方案，缓解对单一供应来源的依赖，减少地缘政治对资源稳定获取的威胁。更重要的是，面向欧洲、北美等对环境与可持续标准要求日益严格的市场，使用无废且清洁工艺生产的电池材料具备竞争优势。专家认为，尽管目前该技术的经济性仍面临挑战，绿色认证和环境影响数据将成为未来矿产材料贸易的重要考量因素，推动市场对可持续产品的溢价接受。除Aspiring Materials之外，加拿大的Atlas Materials也在开展类似的闭环工艺，但其原料矿物为蛇纹石。
专家指出，蛇纹石相比橄榄石更易于酸性浸出，能耗较低，但Aspiring的技术难度更高，这也意味着其潜力空间巨大。Aspiring的成功展示了现代化工与材料科学在解决能源金属供应危机中的关键作用。通过转化现有工业副产物和低价值矿物，实现资源的深度利用，不仅缓解了环境压力，也促进了循环经济发展。面对未来全球对电池金属需求的飞跃增长，这种创新工艺或将成为催化剂，加速电动交通、储能及可再生能源的普及。作为可持续发展战略的组成部分，Aspiring Materials的技术方案体现了能源产业绿色转型的趋势。借助其无害废弃物的处理流程和低碳排放优势，相关产品获得了欧洲及国际市场的广泛关注。
未来，随着工艺的成熟和规模效益的提升，有望实现商业化量产，为全球锂离子电池产业链注入更为绿色、稳定的金属资源。综上所述，Aspiring Materials通过独特的化学工艺将橄榄石这一“无用之石”转化为多种高附加值材料，特别是关键的NMC电池金属，有效解决了资源稀缺与环境保护的二重难题。该技术不仅是矿产提取领域的突破，更为新能源产业的可持续发展提供了全新路径。随着全球加速低碳转型，对这一创新工艺的关注和应用必将持续升温，为绿色能源的未来打开广阔空间。
