محققان لیتیوم را نفت بعدی می‌دانند؛ آشنایی با مزایا و نحوه استخراج lithium

MacTavish · 15/2/20

اخیرا استفاده از لیتیوم (lithium) به عنوان باتری بسیاری از وسایل الکتریکی به میزان چشمگیری افزایش پیدا کرده است و با توجه به تقاضای زیاد، برخی از کارشناسان این ماده معدنی را نفت بعدی می‌دانند.

امروزه بسیاری از شرکت‌ها با سرعت چشمگیری به دنبال تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر هستند. طبق آمار در سال 2018 حدود 26.2 درصد از کل تولید انرژی به منابع تجدیدپذیر مربوط می‌شد و برآورد می‌شود در چند دهه آینده این روند با سرعت بیشتری ادامه پیدا کند. قطعا استفاده از سوخت‌های تجدیدپذیر در مورد آب و هوا بسیار حائز اهمیت هستند، اما در این خصوص باید به آینده حمل و نقل نیز توجه ویژه‌ای داشت؛ چراکه ممکن است در حال حاضر موتورهای احتراق داخلی یا خودروهای ICE با فناوری‌های پیشرفته بسیار کارآمد باشند، اما همچنان گازهای خطرناکی را در محیط زیست منتشر می‌کنند.

با توجه به چنین شرایطی، خودروسازان بزرگ تصمیم گرفتند تا محصولات خود را برقی کرده و با عرضه خودروهای الکتریکی به بازار از آسیب‌هایی که به محیط زیست وارد می‌شود جلوگیری کنند. در این خصوص باتری‌ها دارای نقش بسیار ویژه‌ای هستند. در واقع امروزه باتری‌ها علاوه بر خودروهای برقی، در وسایل الکترونیکی چون موبایل‌ها و لپ تاپ‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما مواد اولیه مورد نیاز کلیه این باتری‌ها ماده تجدیدناپذیر لیتیوم (lithium) است.

باتری‌های لیتیوم یونی به‌صرفه هستند

باتری‌های لیتیومی یا لیتیوم-یونی با توجه به مقرون‌به‌صرفه بودن، نسبت به سایر روش‌های توسعه باتری بسیار پایدارتر محسوب می‌شوند. این باتری‌ها نسبت به سایر باتری‌ها از چگالی انرژی بیشتری بهره می‌برند که برای تمامی دستگاه‌ها و خودروهای الکتریکی مناسب هستند. با وجود تمام این مزایا، برای ادامه تولید باتری‌ها به مقدار زیادی لیتیوم نیاز است که این موضوع برای محیط زیست آسیب‌هایی را به همراه دارد. به طور کلی در صورت این که زیرساخت‌های استخراج لیتیوم مورد کنترل قرار نگیرد، شاهد یک فاجعه زیست محیطی خواهیم بود.

معدن اصلی لیتیوم در آمریکای جنوبی است

بالغ بر 50 درصد کل ذخایر لیتیوم جهان در منطقه‌ای به نام مثلث لیتیوم در آمریکای جنوبی قرار دارد و این منطقه شامل کشورهای آرژانتین، بولیوی و شیلی می‌شود که البته باید آن را یکی از خشک‌ترین مناطق کره زمین دانست. برای استخراج لیتیوم از زمین بسیاری از کارگران معدن با ایجاد حفره‌هایی در دل زمین و پمپاژ آب نمک به داخل آن فرایند را آغاز می‌کنند. در ادامه آب‌نمک را رها کرده تا بر روی سطح قرار بگیرد. در این حالت با تبخیر مایع، مواد معدنی قابل دسترس خواهد بود. البته برای تبخیر تمامی این آب‌ها به حدود 12 تا 18 ماه زمان نیاز است تا بتوان فرایند جمع‌آوری مواد معدنی را آغاز کرد. گفتنی است هر بار انجام این فرایند نیازمند 1 تن آب است.

مصرف بسیار زیاد آب برای استخراج لیتیوم

طبق گزارش‌های منتشر شده، برای تولید هر تن لیتیوم حدود 500 هزار گالن آب مصرف می‌شود؛ برای مثال استخراج لیتیوم باعث شد تا 65 درصد از آب شیلی مصرف شود. علاوه بر مصرف بی‌رویه آب، استخراج از معادن باعث خواهد شد تا مواد سمی زیادی از طریق آب‌های زیرزمینی با باران‌های اسیدی به منابع آب اطراف انتقال پیدا کند. البته این فرایندها در آمریکای شمالی و کشورهای توسعه یافته با دقت و برنامه‌ریزی خاصی انجام می‌شود تا آلودگی کمتری به محیط وارد شود، اما به طور کلی باز هم بررسی محققان نشان می‌دهد تا 150 مایل دورتر از معادن نیز حیات وحش با تغییرات زیادی مواجه شدند. این گزارش‌ها حاکی از آن است که خودروهای الکتریکی و تولید باتری آسیب‌های زیادی به همراه دارد و استخراج لیتیوم به تنهایی برای محیط زیست خطرناک است.

لیتیوم به طور کلی یک ماده معدنی محسوب می‌شود که به میزان زیادی در سراسر کره زمین وجود دارد و تا صدها سال می‌توان آن را استخراج کرد، اما فرایند استخراج برای محیط زیست آسیب‌های فراوانی دارد و می‌بایست این فرایند بهینه‌سازی شود.

روش‌هایی برای استخراج بهینه لیتیوم

برای آن دسته از فرایندهای استخراج لیتیوم که به مصرف انرژی زیادی نیاز دارند، استخراج با آب دریا به عنوان روش‌هایی با آسیب کم در نظر گرفته شده است. باید این موضوع را در نظر گرفت که امروزه برای لیتیوم تقاضای زیادی وجود دارد که باعث می‌شود همواره قیمت هر تن از این ماده معدنی افزایش پیدا کند. در سال 2014 قیمت هر تن آن حدود 6.5 هزار دلار بود که این میزان در سال 2019 به 9 هزار دلار رسید و در حال حاضر برای آن قیمت 17 هزار دلار را در نظر گرفتند.

اهمیت توجه به فرایند استخراج لیتیوم

آینده صنعت لیتیوم قطعا تحت تاثیر جغرافیای منابع این ماده معدنی قرار خواهد گرفت؛ چراکه بیشتر منابع آن در کشورهای غیر ثروتمند قرار دارد و همین موضوع باعث خواهد شد تا شرکت‌ها و دولت‌ها با استفاده از روش‌های غیر اصولی که در آن به محیط زیست توجه نمی‌شود روی آورند و همچنین جنگ‌های شدید سـ*ـیاسی به خاطر این ماده معدنی به وجود خواهد آمد. با توجه به موقعیت جغرافیایی لیتیوم می‌بایست برای آن سازمانی شبیه سازمان نفت یا اوپک در نظر گرفته شود تا بر روی تولید و توزیع آن کنترل داشته باشد. اتفاق‌هایی که در صنعت لیتیوم رخ می‌دهد، باعث شده است تا کارشناسان این صنعت را مشابه با ابتدای رونق صنعت نفت بدانند.

آیا باتری‌های لیتیومی بازیافت می‌شوند؟

بازیافت باتری‌های لیتیومی یک فرایند جدید محسوب می‌شود که البته تاکنون به صورت گسترده به آن توجه نشده است؛ چراکه فرایند بازیافت مقرون‌به‌صرفه باتری‌ها بسیار سخت خواهد بود و به همین دلیل شرکت‌ها به انجام آن تمایل زیادی ندارند. همچنین در باتری‌های کوچکی چون گوشی های موبایل یا باتری سایر وسایل الکتریکی کوچک، بازیافت باتری به‌صرفه و منطقی نخواهد بود. از طرفی صنعت این ماده معدنی در حال حاضر بسیاری رقابتی بوده و برخی از شرکت‌ها دستاورهای خود در حوزه بازیافت را با سایر شرکت‌ها به اشتراک نمی‌گذارند و به همین دلیل گسترده شدن بازیافت آن به این زودی‌ها محقق نخواهد شد.

در پایان باید گفت بدون شک آینده تولید باتری های لیتیومی همانند نفت برای شرکت‌ها بسیار سودمند خواهد بود، اما این که استخراج لیتیوم چه آینده‌ای را برای محیط زیست رقم خواهد زد، مشخص نیست. با توجه به رشد بسیار چشمگیر فناوری و نیاز به باتری های لیتیومی، آینده این ماده معدنی همانند نفت برای جهان خواهد بود و باید آن را نفت بعدی دانست.