الليثيوم: يغذي ثورة الطاقة النظيفة
31 Aug 2020
يساهم قطاع النقل وحده بحوالي ربع إجمالي ثاني أكسيد الكربون المرتبط بالطاقة، ولا يزال يعتمد بشكل أساسي على الوقود الأحفوري. ولكن هذا يتغير حالياً بفضل أخف مادة صلبة على الأرض، والتي يطلق عليها البعض "البنزين الجديد".
الليثيوم، هو المعدن اللين ذو اللون الأبيض الفضي الذي أصبح مكونًا مهمًا في مئات التطبيقات، بما في ذلك النجم الساطع الجديد لصناعة السيارات - السيارة الكهربائية (EV). بينما كانت السيارات الكهربائية موجودة منذ بعض الوقت، إلا أن تكنولوجيا بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion) المحسّنة كثيرًا يرجع إليها الفضل في أننا نرى هذه السيارات على الطريق بأعداد أكبر. تحتفظ هذه البطاريات فائقة التقنية بشحنها لفترات طويلة (100 إلى 300 ميل)، وهي خفيفة الوزن، ويمكن إعادة شحنها بسرعة (حوالي 30 دقيقة عبر شاحن فائق) - وهذا هو المعيار الرئيسي للمشترين.
وإذا نظرت حولك إلى الأجهزة والمعدات التي تستخدمها اليوم، فستجد بطاريات ليثيوم أيون تُشغِّل كل شيء، من هاتفك المحمول والكمبيوتر المحمول والكاميرا الرقمية إلى المثقاب اليدوي اللاسلكي ودراجتك الإلكترونية. كما أنها تُستخدم لتخزين الطاقة من الرياح والطاقة الشمسية، مما يزيل المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 من البيئة.
اندفاع الذهب في القرن الحادي والعشرين
الليثيوم لا يَتشكل كمعدن في الطبيعة، بل يتم استخراجه من الصخور النارية - الإسبودومين بشكل أساسي - أو من المسطحات المائية ذات المحتوى العالي من الملح أو الرواسب الملحية. وعلى الرغم من عدم تصنيف الليثيوم على أنه مادة خام "حرجة"، إلا أنه يعتبر سلعة مرغوبة.
أمريكا اللاتينية هي موطن لأكبر احتياطي في العالم. يحتوي "مثلث الليثيوم"، المكون من تشيلي والأرجنتين وبوليفيا، في أي مكان من 54 إلى 80 في المائة من موارد الليثيوم في العالم، ومعظمها في المحاليل الملحية. يعتبر استخراج المحلول الملحي عملية أقل تكلفة من الحصول عليها من الخام، ولكنها عملية أطول، نظرًا لأن مرحلة التبخر قد تستغرق ما يصل إلى عامين.
تحتل أستراليا، أكبر منتج في العالم، المرتبة الثانية من حيث احتياطي الليثيوم. يجب سحق معظمه من الصخور، ومن أجل موازنة التكاليف، يتم شحنه إلى حد كبير بعد خطوات عملية المعالجة والتكرير الأولى إلى الصين من أجل المعالجة الإضافية. للصين أيضًا احتياطياتها الخاصة، وتشتري حقوق تعدين الليثيوم في دول أخرى. ففي الولايات المتحدة، تتم استعادة الليثيوم من برك المحلول الملحي، على الرغم من عدم الإعلان عن الكمية المنتجة. زيمبابوي، وبدرجة أقل البرتغال والبرازيل تنتج الليثيوم بكميات أقل.
مَن الذي يُزيد الطلب؟
يرجع الطلب الهائل على الليثيوم إلى الارتفاع - والارتفاع المتوقع الأكبر - في إنتاج وبيع السيارات الكهربائية، واستخدام الطاقة الشمسية المحلية والأجهزة الرقمية، وكلها تتطلب بطاريات Li-ion.
وعلى الصعيد العالمي، من المتوقع أن يصل أكثر من 120 طرازًا مختلفًا للسيارة الكهربائية بحلول عام 2020، في بلدان مثل الولايات المتحدة، الصين، الهند، والنرويج، وغيرها. ولتزويد هذه السيارات بالطاقة، عززت كل من الصين والولايات المتحدة إنتاج بطاريات Li-ion، مع بقاء الصين في المقدمة. ففي الولايات المتحدة، تمتلك Tesla مصنعين عملاقين لإنتاج بطاريات EV ومكوناتها، وتقوم ببناء مصنع آخر في الصين.
أدت عمليات الإغلاق الناجمة عن جائحة COVID-19 إلى انخفاض عالمي في مبيعات السيارات الكهربائية، مما أدى إلى توقف عشر سنوات متتالية من النمو القوي. ومع ذلك، تستمر السيناريوهات طويلة الأجل في إظهار نمو قوي للطلب على الليثيوم خلال العقد القادم، لا سيما بالنظر إلى أن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) من السيارات الكهربائية ستظل أقل من تلك الناتجة عن محركات الاحتراق الداخلي التقليدية (ICE).
انقلاب الموازين
مركبات الليثيوم المختلفة لها استخدامات نهائية مختلفة، وبالتالي فإن الليثيوم ليس متجانسًا، مثل الألومنيوم، على سبيل المثال. هذا، رغم حقيقة أنه سوق صغير نسبيًا يسيطر عليه عدد قليل من اللاعبين، يجعل من الصعب تحديد "سعر" الليثيوم، وهو أمر أكثر صعوبة للتحوط، وبالتالي يَصعُب تأمين التمويل لمشاريع الاستخلاص الجديدة.
يعتمد تكثيف إنتاج الليثيوم بشكل أساسي على زيادة اعتماد السيارات الكهربائية. هذا بالطبع يتطلب الشراء من جانب المستهلك. ومع ذلك، فإنه يتطلب أيضًا إقناع الآخرين على طول السلسلة - المستثمرين والمعالجين الكيميائيين ومصنعي البطاريات/الكاثود وصانعي السيارات والسياسيين - بأن إمدادات الليثيوم ستكون محل ثقة وذات جودة عالية وبأسعار معقولة. وبالمثل، فإن السيارات الكهربائية وبطاريات Li-on لا تخلو من منتقديها، الذين يسارعون إلى الإشارة إلى أن الكيانات لإعادة تدوير بطاريات Li-ion لا تزال مفقودة إلى حد كبير. إن العثور على حلول الحلقة المغلقة لاستعادة وإعادة استخدام مواد بطارية Li-on من شأنه أن يعزز المزايا الخضراء للتكنولوجيا، ويزيد من ترسيخ مستقبل الليثيوم.
ومن ناحية المستهلك، يستعد القائدون لاستخدام السيارات الكهربائية، حيث تهدأ المخاوف بشأن سلامة المنتج ومتانة البطارية والمدى التي تقطعه. تشير التحسينات التقنية المجمعة، وخيارات الطراز المتزايدة، وانخفاض السعر، بالإضافة إلى ظهور المزيد من نقاط الشحن، إلى أننا في مستقبل أكثر إشراقًا وأكثر نظافةً.
