تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة تواجه 3 عقبات

تبرز تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة بصفتها حلًا واعدًا لتلبية الطلب العالمي المتزايد على المعدن النفيس، الذي يقود طفرة سوق السيارات الكهربائية وحلول تخزين الكهرباء المتجددة.

وما يميّز هذه العملية هو قدرتها على استخراج الليثيوم في غضون ساعات أو أيام، مقارنة بعمليات التبخير التقليدية للمحلول الملحي التي تستغرق شهورًا، ما يجعلها خيارًا جذابًا للصناعات التي تسعى إلى توفير مصادر مستدامة لليثيوم.

وأشار تقرير حديث، اطّلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة (مقرّها واشنطن)، إلى أن إجمالي الطلب على الليثيوم بلغ نحو 383 ألف طن من مكافئ كربونات الليثيوم في عام 2020، لكن تضاعف ذلك إلى 1.2 مليون طن بحلول 2024، ويرجع ذلك إلى نمو صناعة المركبات الكهربائية.

وعلى الرغم من إمكاناتها، تواجه تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة تحديات هائلة بشأن القدرة التنافسية من حيث التكلفة وقابليتها للتوسع، إلى جانب التأثير البيئي، والتغلب على هذه العقبات سيحدد ما إذا كانت قادرة على الوفاء بوعودها لتصبح حجر الزاوية في سلاسل التوريد العالمية لليثيوم.

ما تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة؟

الطريقة الواعدة عبارة عن مجموعة من التقنيات المتقدمة المصممة لاستخراج الليثيوم بكفاءة من المحلول الملحي دون الحاجة إلى أحواض ضخمة، وفق التقرير الصادر عن شركة أبحاث الطاقة وود ماكنزي.

وتستعمل التقنية العديد من العمليات الكيميائية والفيزيائية، مثل الامتصاص وتبادل الأيونات والاستخلاص بالمذيبات وتقنيات الأغشية، لفصل الليثيوم بكفاءة، وتتميز بسرعتها في استخلاص الليثيوم مقارنة بالطرق التقليدية، إذ قد تستغرق ساعات أو أيامًا فقط.

ومن المتوقع أن تحقق تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة معدلات استخراج أعلى للمعدن الحيوي تربو على 70-90%، مقارنة بنحو 40-60% بالطرق التقليدية، كما أن تأثيرها البيئي محدود، ما يجعلها بديلًا واعدًا في صناعة الليثيوم.

ويرصد الرسم البياني التالي -الذي أعدّته وحدة أبحاث الطاقة- قائمة أكبر الدول من حيث حجم احتياطيات الليثيوم في العالم:

أهمية تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة

تشير التوقعات إلى أن استهلاك الليثيوم قد يصل إلى قرابة 6 ملايين طن بحلول عام 2050، مدفوعًا بتزايد الطلب على البطاريات القابلة لإعادة الشحن في مختلف القطاعات، وفق ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

ومن المتوقع أن تشهد صناعة الليثيوم فائضًا في المعروض على المدى القصير، لكن نمو الطلب على المدى الطويل سيتجاوز العرض، ما يسفر عن عجز مستقبلًا.

وتستغرق طرق استخراج الليثيوم التقليدية ما يصل إلى 18 شهرًا، وبذلك تكون غير مواتية لتلبية الاحتياجات العاجلة للأسواق، ونتيجة لذلك، فإن توفير تقنيات استخراج جديدة مهم لتنويع المصادر والحد من الاعتماد على حفنة من المنتجين والطرق المهيمنة.

وتشكّل المساحات الشاسعة من الأراضي المطلوبة لاستخراج الليثيوم عن طريق أحواض التبخير معضلة رئيسة، ولتلبية الحاجة إلى تسريع إنتاج الليثيوم والطلب العالمي المتزايد، اكتسبت تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة زخمًا بصفتها بديلًا أكثر كفاءة.

وفي عام 2023، أنتجت تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة قرابة 83.7 ألف طن من مكافئ كربونات الليثيوم، من الأرجنتين والصين، وفق المعلومات المتاحة لدى وحدة أبحاث الطاقة.

وبحلول 2028، من المتوقع ارتفاع الإنتاج إلى 301 ألف طن من مكافئ الليثيوم، ويمثّل ذلك زيادة بمقدار 2.6 ضعفًا في حصة السوق مقارنة بمستويات 2023، ما يشير إلى تزايد أهميتها، بالإضافة إلى ذلك، تعمل أكثر من 30 شركة وشركات ناشئة أخرى حول العالم على تطوير التقنية.

عقبات تواجه الصناعة

تتمثّل أولى العقبات في قدرتها التنافسية من حيث التكلفة، إذ تتكبد عملية استخراج الليثيوم مباشرة حاليًا تكاليف أعلى مقارنة بالطرق التقليدية.

ورغم أن استعمال الطاقة المتجددة قد يُسهم في الحد من التكاليف، فإن التقنية تتطلب مزيدًا من الاستثمار الرأسمالي، ومن ثم تصبح أقل جاذبية اقتصاديًا عند مقارنتها بالطرق التقليدية.

ومع ذلك، قد يُسهم الدعم المالي الحكومي في تخفيف هذه المخاطر، ويجذب مستثمري القطاع الخاص إلى مشروعات استخراج الليثيوم مباشرة، كما أن بيع المنتجات الثانوية الناتجة في أثناء عملية الاستخلاص، مثل المغنيسيوم والبوتاسيوم والكالسيوم، قد يعزز القيمة الإجمالية لعمليات الاستخلاص ويجعلها أكثر جاذبية للمستثمرين.

العقبة الثانية تتمثّل في التوسع، لا سيما أن أغلب تقنيات استخراج الليثيوم مباشرة ما تزال في مراحل مبكرة من التطوير، وتواجه تحديات تقنية كبيرة، بالإضافة إلى الافتقار إلى البنية الأساسية، كما أن كل مشروع يتطلب اتباع نهج مخصص يتناسب مع التركيبة الكيميائية المحددة لمصدر المحلول الملحي.

وعلى الجانب التنظيمي، غالبًا ما تتسم عمليات استخراج التصاريح التشغيلية والبيئية بالتعقيد، وتستغرق وقتًا طويلًا، ما يؤدي إلى تأخير تنفيذ المشروعات.

المعضلة الأخيرة هي أن عمليات استخراج الليثيوم مباشرة كثيفة الاستهلاك للمياه، ما يثير مخاوف إزاء استنفاد موارد المياه المحلية، خاصة في المناطق القاحلة التي يوجد بها رواسب المحلول الملحي، ما يثير مشكلات تتعلق بالممارسات البيئية والاجتماعية والحوكمة.

ويمكن الحد من صافي استهلاك المياه بإعادة حقن المحلول الملحي، إلا أنه قد يقلل من نقاء المحلول، بحسب تقديرات وود ماكنزي.

فضلًا عن ذلك، قد تؤدي المخاوف البيئية إزاء تلوث التربة والمياه إلى توقف العمليات حسب اللوائح الإقليمية.

أما فيما يتعلق بالانبعاثات، فعلى الرغم من أن البصمة الكربونية لعملية استخراج الليثيوم مباشرة أقل مقارنة بالعمليات المتصلة بالمعادن، فإنها تتجاوز بصمة أحواض التبخير التقليدية.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..