تقریبا روزانه در بسیاری از سایت‌های مختلف خبری جهان، مقاله‌ای در مورد لیتیوم، نیکل یا مس منتشر می‌شود و برای سرمایه‌گذارانی که به دنبال سود بردن از این گذار هستند، لیتیوم، شرط مطمئن به نظر می‌رسد. این فلز سبک وزن که برای خودروهای الکتریکی «طلای سفید» نامیده می‌شود، نقش کلیدی در کاتد انواع باتری‌های لیتیوم یونی دارد که انرژی وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) را تامین می‌کنند. اگرچه خودروهای الکتریکی گازهای گلخانه‌ای کمتری نسبت به خودروهای گازسوز یا دیزلی تولید می‌کنند اما باتری‌های آن‌ها به مواد معدنی بیشتری به‌ویژه لیتیوم نیاز دارند.

از سال ۲۰۱۰، تقاضای جهانی برای لیتیوم به دلیل خواص منحصر به فرد آن برای تولید باتری در وسایل نقلیه الکتریکی و دستگاه‌های الکترونیکی افزایش یافته است. بولیوی که بزرگترین ذخایر لیتیوم جهان را در خود جای داده است، این منبع را فرصتی متحول‌کننده برای صنعتی شدن و نوسازی می‌داند اما در صورت سوءمدیریت، می‌تواند منبع درگیری داخلی نیز باشد.

بزرگترین منبع لیتیوم کجاست؟

بزرگترین ذخایر لیتیوم یعنی «مثلث لیتیوم» بین بولیوی، آرژانتین و شیلی قرار دارد که ۶۰ درصد ذخایر جهانی را تشکیل می‌دهد. رئیس‌جمهور بولیوی، لوئیس آرس، قصد دارد کشورش را به‌عنوان رهبر جهانی نه تنها در تولید لیتیوم، بلکه در توسعه باتری‌های لیتیومی جدید و محصولات مرتبط با آن، در میان تغییر به سمت انرژی و حمل‌ونقل پاکتر، معرفی کند.

مشارکت دولت بولیوی با چین و روسیه برای ایجاد تاسیسات استخراج و فرآوری لیتیوم در جنوب شرقی، نگرانی‌هایی را در ایالات‌متحده برانگیخته است. مقامات ایالات‌متحده نگران تهاجمی بودن شرکت‌های چینی در مذاکرات و تقویت بالقوه مدل استخراجی با توسعه محلی محدود هستند. به‌عنوان مثال، در حال حاضر، چین ۷۹ درصد باتری‌های لیتیومی جهان را تولید می‌کند و تقریبا ۶۰ درصد از بازار استخراج جهانی را در اختیار دارد. درواقع، چین  زنجیره تامین و زیرساخت تولید قوی ایجاد کرده که برای بولیوی رقابت با آن به تنهایی بسیار چالش‌برانگیز خواهد بود.

تحقیقات ایالات‌متحده در بزرگترین منبع لیتیوم جهان چه بود؟

دانشگاه دوک ایالات‌متحده، در ۲۶ سپتامبر سال ۲۰۲۳، از اولین مباحث آب‌وهوایی و دیپلماسی انرژی با تمرکز بر چالش‌ها و فرصت‌های استخراج و توسعه در مثلث لیتیوم آمریکای جنوبی استقبال کرد؛ در اتاقی مملو از دانشجویان کنجکاو در مقطع لیسانس و فوق لیسانس، سه کارشناس درباره آینده احتمالی بولیوی به‌عنوان بازیگر اصلی در بازار جهانی لیتیوم بحث کردند.

پروفسور برجسته کیفیت محیطی دوک، آونر ونگوش با برجسته کردن رشد خیره‌کننده خودروهای برقی در سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۲، سخنان خود را آغاز کرد؛ فروش خودروهای الکتریکی در ۳ سال گذشته بیش از سه برابر شده است و حدود ۴درصد خودروهای جدید را تشکیل می‌دهند و انتظار می‌رود این رقم در سال ۲۰۲۸ به ۲۹.۵۰ درصد افزایش یابد.

ونگوش صادقانه در مورد عنصر حیاتی تولید خودروهای برقی، لیتیوم گفت: ما به اندازه کافی لیتیوم نداریم. لیتیوم از دو منبع عمده استخراج می‌شود، اولین مورد از پگماتیت سنگ سخت است که از طریق فرآیندهای شیمیایی استخراج می‌شود که بیشتر این ذخایر در استرالیا، بزرگترین منبع لیتیوم جهان، یافت می‌شوند. دومی از آب‌نمک‌های غنی از لیتیوم است که معمولا در آرژانتین، بولیوی و شیلی وجود دارند و به‌عنوان «مثلث لیتیوم» نیز شناخته می‌شود. این رسوبات آب‌نمک معمولا در مخازن زیرزمینی در زیر دشت‌های نمک یا دریاچه‌های آب‌شور یافت می‌شوند. سالار د اویونی در بولیوی، بزرگترین دریاچه نمک جهان و بزرگترین منبع لیتیوم در جهان است. بیش از ۴۰۵۰ مایل مربع وسعت دارد و با سطح بازتابنده و آینه مانند خود گردشگران را به خود جذب می‌کند.

به تازگی گروهی از محققان دوک و دانشجویان که به دنبال تحقیق در مورد توسعه لیتیوم بولیوی بودند، برای درک جنبه‌های مختلف استخراج لیتیوم به بولیوی سفر کردند. آنان در جستجوی جواب سوالاتی از جمله موارد ذیل بودند:

• آب نمک لیتیومی چقدر قابل تجدید است؟

• آیا مواد معدنی خام حیاتی دیگری در آب نمک‌های غنی از لیتیوم وجود دارد؟

• اثرات زیست محیطی بالقوه استخراج لیتیوم چیست؟

• ردپای آب در فرآیند استخراج لیتیوم چیست؟

• آیا آب به عامل محدود کننده برای تولید لیتیوم تبدیل می‌شود؟

گروه دوک مطالعه‌ای با آب نمک طبیعی در سالار د اویونی بولیوی  انجام داد و نمونه‌هایی از نمک‌های قسمت عمیق، حوضچه‌های تبخیر، نمک‌های حوضچه‌های تبخیر، فاضلاب‌ها و کربنات لیتیوم را بررسی کردند. ونگوش گفت: «ما می‌توانیم برخی ناسازگاری‌ها را در شیمی آبی که به این مکان سرازیر می‌شود را مشاهده کنیم.»

این مورد نشان می‌دهد که فرآیند زمین‌شناسی پیچیده‌تری در تشکیل آب نمک نسبت به جریان ساده آب در دریاچه وجود دارد. این گروه همچنین خلوص بالای محصول کربنات لیتیوم و عدم وجود ناخالصی در مواد را تایید کردند. علاوه بر این، گروه دوک دریافتند که ترکیب شیمیایی فاضلاب تولید شده پس از تولید کربنات لیتیوم با آب نمک‌های اصلی تفاوتی ندارد؛ بنابراین هیچ محدودیتی برای بازیافت آب به سیستم آن وجود ندارد.

پس از اینکه ونگوش یافته‌های گروه تحقیقاتی دوک را به اشتراک گذاشت، کاترین لدبور، مدیر شبکه اطلاعات در کوچابامبا، بولیوی و دکتر اسکات مک‌دونالد، اقتصاددان ارشد در مرکز تحقیقاتی اسمیت و همکار کنسرسیوم سیاست کارائیب، در مورد لیتیوم بولیوی بحث کردند. بولیوی با داشتن بزرگترین ذخایر لیتیوم دست‌نخورده در جهان، طرحی آزمایشی برای تولید لیتیوم خود ایجاد کرده است اما لدبور تاکید کرد که بزرگترین مانع، مقیاس‌پذیری است. علاوه بر این، با وجود سیستم مشاوره قبلی منحصر به فرد بین دولت مرکزی و ۳۶ گروه قومی و بومی در بولیوی، منابع طبیعی موضوع اصلی نگرانی و اقدامات مردمی است.

مانع دیگر این است که قانون بولیوی ایجاب می‌کند که فرآیند استخراج توسط دولت کنترل شود (دولت باید مالک ۵۱درصد آن باشد). به گفته منتقدان، سرمایه‌گذاران خارجی برای همکاری با دولت مرکزی که لیتیوم را در سال ۲۰۰۸ ملی کرد، مردد بوده‌اند.

باتری‌های یونی دوستدار محیط زیست هستند؟

باتری‌های لیتیوم و لیتیوم یون به‌عنوان نجات‌دهنده محیط‌زیست معرفی شده‌اند و به ما این امکان را می‌دهند که اتکای خود را به سوخت‌های فسیلی کربن فشرده کاهش دهیم و در عوض به وسایل نقلیه الکتریکی و سایر فناوری‌های دوستدار محیط زیست تبدیل شویم، با این حال، مواد مورد نیاز برای ایجاد این باتری‌ها - موادی مانند لیتیوم، کبالت و نیکل - چالش‌های زیست محیطی خاص خود را دارند. فرآیندهای مورد استفاده برای استخراج این فلزات می‌توانند به‌طور باور نکردنی برای محیط زیست و جوامع محلی مضر باشند.

باتری‌های لیتیومی چه نوع باتری‌هایی هستند؟

احتمالا اصطلاحات باتری لیتیومی و باتری لیتیوم یونی را شنیده‌اید اما تفاوت بین این دو نوع باتری چیست؟ تفاوت اصلی این است که باتری‌های لیتیومی باتری‌های غیرقابل شارژ هستند، در حالی که باتری‌های لیتیوم یونی را می‌توان چندین بار بدون از دست دادن عملکرد آن شارژ کرد.

باتری‌های لیتیومی برای دستگاه‌های با عمر طولانی مفید هستند زیرا شارژ خود را برای مدت زمان قابل توجهی حفظ می‌کنند. آنها اغلب در ضربان‌سازها و سایر دستگاه‌های پزشکی الکترونیکی قابل کاشت مهم استفاده می‌شوند زیرا قدرت خود را برای ۱۵ سال یا بیشتر حفظ می‌کنند، با این حال، با توجه به هزینه تولید باتری لیتیومی و این واقعیت که باتری لیتیومی اغلب از طول عمر یک دستگاه بیشتر کارایی دارد، باتری‌های لیتیوم یونی ترجیح داده می‌شوند.

باتری‌های لیتیوم یونی، رایج‌ترین نوع باتری‌های قابل شارژ امروزی هستند. آنها تلفن‌های همراه، هدفون‌های بی‌سیم، لپ‌تاپ‌ها و حتی خودروهای برقی ما را تغذیه می‌کنند. باتری‌های لیتیوم یونی بسیار محبوب شده‌اند، زیرا یکی از پرانرژی‌ترین و قابل اعتمادترین باتری‌های موجود در جهان هستند حتی اگر گاهی اوقات به این مورد شناخته شده باشند که بیش از حد گرم می‌شوند و آتش می‌گیرند!

اما وجه مشترک هر دو نوع باتری این است که آنها به برخی مواد خام ازجمله لیتیوم، گرافیت، نیکل، کبالت و منگنز متکی هستند.

درک اینکه چرا مردم باتری‌های لیتیوم و لیتیوم یونی را دوستدار محیط زیست می‌دانند، آسان است، به هر حال، وقتی از باتری‌ها استفاده می‌کنیم، به‌طور بالقوه در استفاده از منابع انرژی دیگر اجتناب می‌کنیم، مثلا خودروهای الکتریکی را در نظر بگیرید، آنها با باتری‌های لیتیوم یونی کار می‌کنند و با خرید یک خودروی الکتریکی، سوزاندن سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهیم اما این تمام ماجرا نیست و باتری‌های لیتیومی (و لیتیوم یونی) به‌طور فزاینده‌ای توجه رسانه‌ها و انتقادات را به دلیل اثرات منفی زیست‌محیطی به خود جلب کرده‌اند.

منابع

https://www.newscientist.com

https://researchblog.duke.edu

https://www.usip.org

https://greenly.earth

انتهای پیام