الليثيوم مستقبل التكنولوجيا الكهربائية..واستخراجه يستهلك كميات كبيرة من الطاقة والماء 

لاباز‭ (‬أ‭ ‬ف‭ ‬ب‭) – ‬يشكل‭ ‬الليثيوم‭ ‬الذي‭ ‬يوصف‭ ‬بـ‭”‬الذهب‭ ‬الأبيض‭” ‬عنصراً‭ ‬رئيساً‭ ‬في‭ ‬تصنيع‭ ‬بطاريات‭ ‬السيارات‭ ‬الكهربائية‭ ‬التي‭ ‬تهدف‭ ‬إلى‭ ‬إنقاذ‭ ‬كوكب‭ ‬الأرض‭ ‬من‭ ‬التغير‭ ‬المناخي،‭ ‬إلا‭ ‬أنّ‭ ‬استخراج‭ ‬هذا‭ ‬العنصر‭ ‬الكميائي‭ ‬يتطلّب‭ ‬كميات‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬الطاقة‭ ‬والماء‭.‬

ولا‭ ‬يمكن‭ ‬إيجاد‭ ‬الليثيوم،‮ ‬القابل‭ ‬للاشتعال‭ ‬وحتى‭ ‬للانفجار‭ ‬عند‭ ‬تعرضه‭ ‬للهواء‭ ‬والماء،‭ ‬كعنصر‭ ‬كيميائي‭ ‬منفصل،‭ ‬بل‭ ‬ينتشر‭ ‬في‭ ‬الصخور‭ ‬والطين‭ ‬والمحلول‭ ‬الملحي‭ (‬خليط‭ ‬من‭ ‬الماء‭ ‬والأملاح‭).‬

وتتسم‭ ‬عملية‭ ‬استخراج‭ ‬الليثيوم‭ ‬بالبطء،‭ ‬فيما‭ ‬تستلزم‭ ‬كميات‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬الطاقة‭ ‬والماء‭ ‬الذي‭ ‬يصبح‭ ‬نادراً‭ ‬بصورة‭ ‬متزايدة‭.‬

ورغم ظهور‭ ‬بدائل‭ ‬له،‭ ‬إلا‭ ‬أن‭ ‬الليثيوم‭ ‬يُستخرج‭ ‬حالياً‭ ‬فقط‭ ‬من‭ ‬مناجم‭ ‬الصخور‭ ‬أو‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬تبخر‭ ‬المحلول‭ ‬الملحي‭. ‬ولاستخراج‭ ‬الليثيوم‭ ‬من‭ ‬الصخور‭ ‬على‭ ‬غرار‭ ‬ما‭ ‬يتم‭ ‬تحديداً‭ ‬في‭ ‬أستراليا‭ ‬التي‭ ‬تمثل‭ ‬أكبر‭ ‬منتج‭ ‬في‭ ‬العالم،‭ ‬والصين،‭ ‬ينبغي‭ ‬كخطوة‭ ‬أولى‭ ‬طحنها،‭ ‬ثم‭ ‬يضاف‭ ‬الماء‭ ‬الى‭ ‬المسحوق‭ ‬لتشكيل‭ ‬عجينة‭ ‬توضع‭ ‬في‭ ‬خزان‭ ‬حيث‭ ‬تؤدي‭ ‬عملية‭ ‬دخول‭ ‬هواء‭ ‬من‭ ‬الخارج‭ ‬إلى‭ ‬فصل‭ ‬الليثيوم‭ ‬عن‭ ‬الفتات‭.‬

وبعد‭ ‬عملية‭ ‬تصفية،‭ ‬يجري‭ ‬تكرير‭ ‬مسحوق‭ ‬الليثيوم‭ ‬الذي‭ ‬تم‭ ‬الحصول‭ ‬عليه‭ ‬من‭ ‬خلال‭ ‬تسخينه‭ ‬على‭ ‬درجة‭ ‬حرارة‭ ‬تصل‭ ‬إلى‭ ‬ألف‭ ‬درجة‭ ‬مئوية،‭ ‬ثم‭ ‬تضاف‭ ‬إليه‭ ‬قبل‭ ‬التصفية‭ ‬مواد‭ ‬كيميائية‭ ‬وكمية‭ ‬من‭ ‬الماء،‭ ‬على‭ ‬ما‭ ‬يوضح‭ ‬مقال‭ ‬نشرته‭ ‬مجلة‭ “‬مينيرلز‭ ‬إنجنيرينغ‭”‬‮ ‬المتخصصة‭ ‬عام‭ ‬2020‭.‬

وتُعتبر‭ ‬هذه‭ ‬العملية‭ ‬التي‭ ‬تستغرق‭ ‬بين‭ ‬شهر‭ ‬إلى‭ ‬شهرين‭ ‬عالية‭ ‬التكلفة‭ ‬لأنها‭ ‬تستهلك‭ ‬كميات‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬الطاقة،‭ ‬كما‭ ‬أنّ‭ ‬استخدامها‭ ‬الماء‭ ‬والمواد‭ ‬الكيميائية‭ ‬يجعلها‭ ‬مضرة‭ ‬بالبيئة‭.‬وفي‭ ‬صحارى‭ ‬الملح‭ ‬الموجودة‭ ‬في‭ ‬الأرجنتين‭ ‬وبوليفيا‭ ‬وشيلي‭ ‬والتي‭ ‬تضم‭ ‬أكبر‭ ‬كمية‭ ‬من‭ ‬الليثيوم‭ ‬في‭ ‬العالم،‭ ‬يمكن‭ ‬إيجاد‭ ‬هذا‭ ‬المعدن‭ ‬في‭ ‬المحلول‭ ‬الملحي‭.‬

‮ ‬ويتطلب‭ ‬استخراجه‭ ‬سحب‭ ‬المحلول‭ ‬من‭ ‬الأرض‭ ‬ثم‭ ‬وضعه‭ ‬في‭ ‬أحواض‭ ‬كبيرة‭ ‬جداً‭ ‬حتى‭ ‬يتبخر‭ ‬الماء‭. ‬وبمجرد‭ ‬الحصول‭ ‬على‭ ‬الأملاح‭ ‬توضع‭ ‬بعد‭ “‬12‭ ‬أو‭ ‬14‭ ‬أو‭ ‬16‭ ‬شهراً‭” ‬حسب‭ ‬الظروف‭ ‬المناخية،‭ ‬في‭ ‬أحواض‭ ‬سباحة،‭ ‬على‭ ‬ما‭ ‬يوضح‭ ‬لوكالة‭ ‬فرانس‭ ‬برس‭ ‬كورادو‭ ‬توري،‭ ‬وهو‭ ‬اختصاصي‭ ‬في‭ ‬جيولوجيا‭ ‬المياه‭ ‬لدى‭ ‬شركة‭ “‬سي‭ ‬كيو‭ ‬ام‭” ‬التشيلية‭ ‬لاستخراج‭ ‬الليثيوم‭.‬

‮ ‬ثم‭ ‬يُنقل‭ ‬المحلول‭ ‬المائي‭ ‬الذي‭ ‬تم‭ ‬الحصول‭ ‬عليه‭ ‬إلى‭ ‬مصنع‭ ‬آخر‭ ‬حيث‭ ‬يخضع‭ ‬لتصفية‭ ‬وتُضاف‭ ‬إليه‭ ‬مواد‭ ‬كيميائية‭ ‬للحصول‭ ‬كربونات‭ ‬الليثيوم‭ ‬وأحياناً‭ ‬الهيدروكسيد‭.‬

‮ ‬ومع‭ ‬أنّ‭ ‬طريقة‭ ‬الاستخراج‭ ‬هذه‭ ‬أقل‭ ‬تكلفة،‭ ‬إلا‭ ‬أنها‭ ‬تتسم‭ ‬بالبطء‭ ‬وتستهلك‭ ‬كميات‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬الماء‭.‬

‭- “‬استخراج‭ ‬مباشر‭”-‬

ويمكن‭ ‬لتقنيات‭ ‬عدة‭ ‬في‭ ‬طور‭ ‬التطوير‭ ‬وتندرج‭ ‬تحت‭ ‬تسمية‭ “‬الاستخراج‭ ‬المباشر‭”‬،‭ ‬أن‭ ‬تسرّع‭ ‬من‭ ‬إنتاج‭ ‬الليثيوم‭ ‬وتقلّل‭ ‬أضراره‭ ‬على‭ ‬البيئة‭.‬

وتهدف‭ ‬إحدى‭ ‬هذه‭ ‬التقنيات‭ ‬إلى‭ ‬استخدام‭ ‬أساليب‭ ‬تتيح‭ ‬استخراج‭ ‬الليثيوم‭ ‬من‭ ‬المحلول‭ ‬المائي‭ ‬بطريقة‭ ‬مشابهة‭ ‬لعمل‭ “‬المغناطيس‭”‬،‭ ‬وهو‭ ‬ما‭ ‬يمنع‭ ‬تسجيل‭ “‬تلوث‭ ‬محتمل‭ ‬واستهلاك‭ ‬كميات‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬الماء‭”‬،‭ ‬وفق‭ ‬دراسة‭ ‬أعدّها‭ ‬عام‭ ‬2021‭ ‬المختبر‭ ‬الوطني‭ ‬للطاقة‭ ‬المتجددة‭ ‬التابع‭ ‬لوزارة‭ ‬الطاقة‭ ‬في‭ ‬الولايات‭ ‬المتحدة‭.‬

مشاركة