Published in: تكنولوجيا

الليثيوم

Author أ. محمد مراد

Published on: 24 أبريل، 2023

أ. محمد مراد

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

يزداد التحول بشكل متسارعٍ نحو الطاقة النظيفة، ويزداد معها تباعاً الطلب على التكنولوجيا، التي تسمح بتخزين هذه الطاقة والاستفادة منها عند الحاجة. يلعب الليثيوم دوراً مهماً في بناء هذه التكنولوجيا المتسارعة النمو، لتأمين احتياجات السوق من بطاريات الهواتف المحمولة واللاب توب وبطاريات السيارات الكهربائية.

ما هي أهمية الليثيوم؟

يُعتبر الليثيوم من المعادن العالية النشاط، وموصلاً ممتازاً للتيار الكهربائي، رغبته الدائمة في منح الإلكترون الموجود في مداره الخارجي، تجعل منه مادةً ممتازةً لبناء بطارية التخزين الكهربائي، حيث تُعتبر بطارية الليثيوم أكثر البطاريات كفاءةً في تخزين الطاقة الكهربائية. كما يُعتبر من أخفّ المواد المكتشفة وزناً، مما يعطيه ميزةً إضافيةً عند دخوله في صناعة المنتجات المختلفة. ^[1]

أين يوجد؟

الليثيوم عنصرٌ نشط جداً ولا يوجد بشكل حرّ في الطبيعة، إنما يوجد على شكل أملاح ذائبة ومختلطة بمواد أخرى. هذه الأملاح توجد إما في الصخور أو في الطين الجوفي المترسّب، أو في أحواض المياه الملحية المغلقة تحت سطح البحيرات الجافة أو في الينابيع البركانية.

معظم الليثيوم المُستخدم في الصناعات المختلفة، يأتي من أحواض المياه الملحية المغلقة تحت سطح البحيرات الجافة، والتي تحتوي على تركيزٍ عالٍ منه، حيث تحتوي على 200 إلى 1400 ميلي غرام من الليثيوم المُذاب في اللتر الواحد. ^[2]

كيف يتمُّ استخراجه؟

يتمُّ استخراج الليثيوم إما عن طريق الحفر في صخورٍ معينةٍ، وتكسيرها ومعالجتها كيميائياً لكنها مكلفة وتستهلك الكثير من الطاقة، أو باستخدام الطريقة الثانية والتي هي الأكثر انتشاراً، عن طريق سحب المياه الملحية الجوفية من الأحواض المغلقة الموجودة تحت سطح البحيرات الجافة، وضخّها إلى السطح وتركها لتتبخر بعد تجميعها في أحواض التبخير. يُؤدي تبخّر المياه إلى زيادة تركيز الليثيوم في الحوض، وهذا ما يفسر تلوّن أحواض التبخير أو أحواض التجفيف بألوان مختلفة.

بعد تبخر قسم من المياه، تتمُّ إضافة كربونات الكالسيوم وكربونات الصوديوم حتى تساعد في ترسب كربونات الليثيوم بشكل أفضل، كل هذا يتمُّ تحت أشعة الشمس، لذلك تُعتبر هذه الطريقة مجديةً واقتصاديةً لكنها طويلة الأمد، حيث تحتاج من 8 إلى 15 شهر حتى يتمّ تبخير 95 بالمئة من المياه، من ثم يتمّ تجميع الراسب المتبقي، والذي يحتوي على الليثيوم بنسبة عالية، وتتمُّ معالجته لاستخراج كربونات الليثيوم.

ما هي أماكن انتشار الليثيوم؟

يُقدّر المخزون العالمي لليثيوم ب 22 مليون طن، وهذا الرقم مرشّح دائماً للارتفاع بسبب عمليات التنقيب المستمرة.

 ما هي أهم البلدان التي يتواجد بها الليثيوم؟ ^[3]

التشيلي 9.2 مليون طن.

أستراليا 5.7 مليون طن.

الأرجنتين 2.2 مليون طن.

الصين 1.5 مليون طن.

أمريكا 750 ألف طن.

زيمبابوي 220 ألف طن.

البرازيل 95 ألف طن.

البرتغال 60 ألف طن.

أماكن متفرقة من العالم 2.7 مليون طن.

ما هي أكبر الدول المنتجة لليثيوم؟

أستراليا 55 ألف طن سنوياً.

التشيلي 26 ألف طن سنوياً.

الصين 14 ألف طن سنوياً.

الأرجنتين 6200 طن سنوياً.

البرازيل 1500 طن سنوياً.

زيمبابوي 1200 طن سنوياً.

البرتغال 900 طن سنوياً.

لماذا يُعتبر استخراج الليثيوم مضراً بالبيئة؟

إن المواد المستخدمة في الترسيب أثناء عملية تبخير المياه مثل حامض الهيدروكلوريك، يمكن أن تتسرب من الأحواض إلى المياه الجوفية وتلوثها. كما أن مخلفات الرواسب الملحية مثل كلوريد الكالسيوم يُعتبر تركيزها بكميات كبيرة مضراً للبيئة بسبب طبيعتها الحامضية. ^[4]

يؤدي الاستجرار الكبير للمياه الملحية إلى نقص المياه الجوفية، حيث يحتاج استخراج طن واحد من الليثيوم إلى استخراج (2.2) مليون لتر من المياه. أكبر أحواض التبخير في العالم توجد في المنطقة الواقعة بين التشيلي وبوليفيا والأرجنتين، وتدعى أتاكاما (Atacama) وأوني (Uyuni). ^[5]