تدقيق لغوي: أ. موانا دبس
قائمة المحتويات
بينما يتراجع انبعاث الكربون المستخدم من وسائل النقل في معظم أنحاء العالم، فإن الطلب على الليثيوم المستخدم في بطاريات السيارات الكهربائية يتضاعف، وقد يفوق مصادر التوريد الحالية، والمخطط لها أيضاً، لذلك يتمُّ توريد مصادر أخرى جديدة من الليثيوم من أجل تغطية هذا النقص.
الخوف من تعطّل سلاسل توريد الليثيوم
وفقاً لشركة تحليل السوق Benchmark Mineral Intelligence، سيتناقص كمٌّ هائلٌ من إمدادات الليثيوم تقديرياً 26 ألف طن، وسيتسع النقص ليصل إلى 1,1 مليون طن بحلول عام 2030، إلى ذلك الوقت من المحتمل أن يرتفع الطلب العالمي لمادة الليثيوم إلى أكثر من خمسة أضعاف المستويات الحالية.
يقول أندرو ميلر، مدير Benchmark: “إن النقص المُتوقع يأخذ في الاعتبار المناجم الحالية ومشاريع التعدين المعروفة”، ويقول أيضاً: “أن الليثيوم ليس نادر الوجود أو مفقود، لذا فإن السؤال المطروح هو حجم سرعة تطوير المورد من الليثيوم لتلبية المتطلبات وحجم السوق المُتنامي”. يوافق رودريك إيجرت رأي ميلر، وهو أستاذ الاقتصاد في كلية كولورادو للمناجم فيقول: “توجد كميةٌ كبيرةٌ وضخمة من طاقة التعدين غير المستخدمة نهائياً، تتركز معظمها في أستراليا، تسمح بزيادة كمية الطلب على مدار السنوات المقبلة دون أن تكون غالية الثمن”. [2]
أين تنتشر مصادر الليثيوم؟
تُنتج أستراليا الغربية الآن حوالي 60 بالمئة من الليثيوم في العالم، ولديها خمسة مناجم تحتوي على صخورٍ بركانية تُعرف باسم الإسبودومين، ويأتي معظم الإمداد العالمي المُتبقي 40 بالمئة من المسطحات الملحية في الأرجنتين، وبوليفيا، وشيلي، في شكل محلولٍ ملحي يحتوي على تركيزاتٍ عاليةٍ من الليثيوم.
ووفقاً لشركة تحليل السوق Benchmark Mineral Intelligence سيبدأ الطلب على الليثيوم بالتزايد، وقد يحصل عدم توازنٍ بين التوريد والطلب، وتمتلك الصين قوةً عظيمةً في سلسلة توريد الليثيوم العالمية، حيث تساعد الصين في تحويل جميع المواد الخام الأسترالية إلى كربونات الليثيوم، وهيدروكسيد الليثيوم، وهما المركبان المستخدمان في تصنيع كاثودات بطاريات الليثيوم أيون.
مجموعة متنوعة من السلاسل الجديدة لليثيوم
1– المحلول الملحي
من المتوقع أن تتنوع مصادر إمداد الليثيوم خلال السنوات القادمة، مع زيادة إنتاج أمريكا الجنوبية وأستراليا. بدايةً منذ عام 2020، كانت مصادر الليثيوم القائمة على المحلول الملحي في مراحل مختلفةٍ من التطوير في الأرجنتين، وبوليفيا، وتشيلي، والصين، والولايات المتحدة، وتمَّ تطوير مصادر الليثيوم القائمة على المعادن في إفريقيا، وأستراليا، وأمريكا الجنوبية، وكندا، وأوروبا، ووفقاً لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، حوالي 30 بالمئة من المعروض العالمي من الليثيوم يأتي من المحاليل الملحية في أمريكا الجنوبية.
2- التعدين والرواسب
من المتوقع أن يتمَّ استخدام تقنيات التعدين، وأنواع الرواسب كمصادر بديلة تقليدية. وفقًا لمجلة MINE، يتمُّ استخدام رواسب الطين الرسوبية في جنوب غرب الولايات المتحدة، بما في ذلك ممر ثاكر في نيفادا، ثاني أكبر مصدر جديد محتملٍ في العالم. يقول مالك ثاكر: “أنه يمكن إنتاج ما يكفي من الليثيوم 60 ألف طن سنويًا لمدة 46 عامًا”.
تقول شركة Hawkstone Mining الأسترالية، المالكة لمنجم Big Sandy الرسوبي في ولاية أريزونا، إن منجمها يمكن أن ينتج 50000 طن من LCE سنويًا لمدة 40 عامًا، وحالياً توجد خمسة من أكبر 10مشاريع تعدين أخرى في العالم في غرب أستراليا، والاثنان الآخران في كيبيك وزيمبابوي.
3- محاليل شديدة الحرارة
مصدرٌ آخرٌ محتملٌ جديد لليثيوم هو المحاليل شديدة الحرارة التي يتمُّ استخلاصها من أعماق الأرض لإنتاج الطاقة الحرارية الأرضية. تركز الولايات المتحدة الاهتمام في الآونة الأخيرة على شواطئ بحر سالتون في كاليفورنيا، حيث تقوم الآن مجموعة من الشركات بتشغيل محطاتٍ للطاقة الحرارية الأرضية.
4- مصادر أخرى
تعمل شركة Standard Lithium، في فانكوفر، كندا، على تطوير تقنية تدّعي أنها يمكنها استخراج ما يصل إلى 60 بالمئة من الليثيوم من المحاليل لحقول النفط دون الحاجة إلى برك التبخير، وتخطط الشركة لإنتاج 21000 طن من LCE سنويًا.
بعض الآراء حول سلاسل توريد الليثيوم المختلفة
يقول إيجرت: “إن كميات الليثيوم الناتجة عن عمليات الطاقة الحرارية الأرضية غير ذات أهميةٍ في الأيام القادمة، لكن انطباعي أن هذه مصادر مخففة مقارنةً بالتعدين التقليدي”. كما يقول ميلر: “مع بناء معظم البنية التحتية بالفعل، فإن المحاليل الملحية الحرارية الأرضية لديها القدرة على أن تصبح بسرعة مصدراً مهماً للإمداد، وكما هو الحال مع رواسب الطين، فإن الطاقة الحرارية الأرضية ممتازة بشكلٍ خاص للمستهلكين الأمريكيين الذين يرغبون في الحصول على موادهم محلياً”.
المكونات الأخرى لبطارية الليثيوم
تواجه المكونات الأخرى لبطارية الليثيوم أيضاً ضعفاً في التواجد، ويمثل الجرافيت أكثر من نصف الكتلة الكلية و19 بالمئة من النيكل، 6 بالمئة من الكوبالت، وهي مادة ليست بنادرة أو باهظة الثمن، ولكن يتمُّ استخراجها فقط من جمهورية الكونغو.
يقول جورج كرابتري مدير المركز المشترك لأبحاث تخزين الطاقة في مختبر أرجون الوطني: “العاملين على تصنيع بطاريات السيارات وباقي المركبات يقومون بالعمل على تخفيض كمية الكوبالت أو حتى استبداله بكمياتٍ أخرى من المعادن، منها: المنغنيز، والنيكل، لكن يبقى الكوبالت عنصراً مهماً ومرغوباً أكثر للكاثود، لتحسين عمر البطارية، وتحسين أداء المركبات الكهربائية.”
صُنعت كاثودات السيارات الكهربائية الأولى، بما في ذلك سيارة Roadster الأصلية من تسلا، من أكسيد الكوبالت الليثيوم، مما ساهم في ارتفاع تكلفة السيارة، ومعظم كاثودات بطاريات السيارات الكهربائية اليوم هي أكسيد الكوبالت، الليثيوم، والمنغنيز، والنيكل، وتحتوي على كمياتٍ أقل بكثير من الكوبالت، فمن المتوقع أن تكون بطارية الليثيوم في السنوات القادمة البطارية الأولى عالمياً، نظرًا لمزيجها من كثافة الطاقة العالية والوزن الخفيف.
وتشير التطورات الحديثة إلى أن بعض المركبات الكهربائية قد تتطلب ضعف الليثيوم مقارنةً بإصدارات اليوم، فعلى سبيل المثال: تقوم شركة جنرال موتورز وشركة SES ومقرها سنغافورة بتطوير أنود ليثيوم صلب ليحلَّ محل الجرافيت. تقول جنرال موتورز: “إن الزيادة المتوقعة في كثافة الطاقة يجب أن تُعزّز النطاق، وربما تُقلل من وقت الشحن”.
إعادة تدوير بطاريات الليثيوم
يتمُّ إعادة التدوير لبطاريات الليثيوم، ولكنها ليست بطريقةٍ يمكن اعتمادها يقول جيف سبانجينبيرجر، قائد مجموعة إعادة تدوير المواد في أرغون: “نستطيع إعادة التدوير عن طريق استخدام طرق نزع المعادن من فلزاتها المنصهرة أو طرق نزع المعادن بالماء، إذا نجحت عملية إعادة التدوير، فيمكن أن نقول إن الكوبالت هو المحرك وليس الليثيوم، كلما قلّ الكوبالت الموجود في بطاريات المركبات الكهربائية، كانت اقتصاديات إعادة تدويرها أقل كفاءة، بفضل محتواها العالي من الكوبالت”.
المراجع البحثية
1- Partsch, E. (2023, February 2). Are lithium batteries for electric vehicles a threat to the environment? Impakter. Retrieved March 2, 2023
2- Kramer, D. (2021, May 1). Fears of a lithium supply crunch may be overblown. Physics Today. Retrieved March 2, 2023
