تعدين الليثيوم: استثمار قذر أم عمل مستدام؟

هل يمكن للصناعات التي لها آثار بيئية كبيرة ، مثل التعدين ، أن تعمل بشكل مستدام؟ هذا هو السؤال الذي يكمن في قلب مجموعة من اكتشافات المعادن والخامات الجديدة - إذا تم استخلاصها وتطبيقها ، يتم استهلاكها وإعادة تدويرها بحكمة - يمكن أن تؤدي إلى إنجازات الاستدامة وتسمح لنا بوضع أعلى الأهداف البيئية.

خذ الليثيوم ، أو "المعدن الأبيض". الليثيوم - جيولوجي شائع سلعة- يصعب استخراجه بسبب كثافته. يستخدم الليثيوم ، وهو معدن قلوي ، في إنتاج السبائك والزجاج وفي التخليق الكيميائي وفي بطاريات التخزين القابلة لإعادة الشحن. تُستخدم هذه البطاريات ، التي يشار إليها باسم بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion) ، في كل شيء من الإلكترونيات المحمولة إلى التطبيقات العسكرية وتطبيقات المركبات والفضاء. حسبت شركة Visiongain لاستخبارات الأعمال التجارية أن سوق بطاريات الليثيوم أيون العالمية ستشهد أ النفقات الرأسمالية (CAPEX) بقيمة 34.29 مليار دولار في عام 2018. من الواضح أن سوق بطاريات Li-ion يمثل نسبة كبيرة من إجمالي عائدات البطارية الحصة السوقية.

ل المستثمر هل تتطلع إلى استبعاد الشركات التي لها تأثير بيئي سلبي أو تتطلع إلى الاستثمار في شركات "فعل الخير" مستدامة ، فأين يسقط عمال مناجم الليثيوم؟ يجب أن

مدير الاستثمار التركيز على الآثار السلبية للتعدين أو الآثار الإيجابية لإنتاجه التطبيقي؟

آثار تعدين الليثيوم

التعدين له بصمة كبيرة. في الواقع ، في عام 2016 ، كانت أكبر شركات التعدين ، وفقًا لقياس انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، مسؤولة عن 211.3 مليون طن متري من انبعاثات الكربون في ذلك العام وحده. يعد تعدين الليثيوم ، مثل معظم المعادن ، عملاً قذرًا.

ولكن على نفس المنوال ، يمكن استخدام المعدن الذي تستخرجه هذه الشركات في مبادرات مستدامة. على وجه الخصوص ، يدخل الليثيوم في بطاريات سيارة كهربائية (المركبات الكهربائية) ، وتوربينات الرياح ، والشبكات الإلكترونية (الذكية) ، وكلها تعمل على خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية.

في الواقع ، تعد بطاريات Li-ion ، رطلًا للرطل ، من أكثر البطاريات المتوفرة طاقةً القابلة لإعادة الشحن. إنها أخف بكثير من الأنواع الأخرى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن من نفس الحجم ولها كثافة طاقة عالية ، مما يعني أنها يمكن أن تخزن طاقة أكبر من البطاريات الأخرى من نفس الحجم. عادة ما تكون البطاريات القائمة على الرصاص أكثر من ثلاثة أضعاف وزن نظيراتها من الليثيوم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبطاريات Li-ion التعامل مع آلاف دورات الشحن والتفريغ.

بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك تخفيضات كبيرة في التكلفة وأداء محسن لبطاريات Li-on بسبب زيادة الإنتاج والاستثمار ، وفقًا لـ وكالة الطاقة الدولية (وكالة الطاقة الدولية).

مستقبل تعدين الليثيوم

في عام 2015 ، كان هناك ثلاثة مصانع ليثيوم أيون ضخمة في خط الأنابيب ، بسعة إجمالية تبلغ 57 جيجاواط / ساعة (GWh). اعتبارًا من عام 2018 ، من المتوقع أن يتم الانتهاء من 33 مصنعًا ضخمًا بحلول عام 2023. ستبلغ الطاقة الإجمالية لهذه المصانع حوالي 430 جيجاوات ساعة على مستوى العالم. كل 20 جيجاوات / ساعة من السعة المضافة تتطلب ما يصل إلى 16 ألف طن من الليثيوم. تواصل الصناعة معالجة تحسين كثافة الطاقة و مواد أولية إدارة.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من اللاعبين المبتدئين الجدد ، بما في ذلك منتجي الليثيوم التاليين الأقل تكلفة من خلال التكنولوجيا الجديدة أو النهج الاستراتيجي.

يتعلق جزء كبير من هذا التوسع بالأهداف البيئية الإقليمية. يجب أن تصل مبيعات سيارات الطاقة الجديدة إلى 2 مليون بحلول عام 2020 وتمثل أكثر من 20٪ من الإجمالي إنتاج ومبيعات المركبات بحلول عام 2025 ، وفقًا لوزارة الصناعة والمعلومات الصينية تكنولوجيا. بالإضافة إلى ذلك ، في محاولة لدعم اتفاقية باريس للمناخ ، تقدم الهند تعهدًا جريئًا بالبدء في بيع السيارات الكهربائية فقط بحلول عام 2030 وحظر سيارات محركات الاحتراق الداخلي. علاوة على ذلك ، ينمو متوسط ​​أحجام البطاريات ، مما يعني زيادة متطلبات الليثيوم.

من الممكن تحديد هذه الفوائد. تمثل المركبات الكهربائية انبعاثات كبيرة تم تجنبها من ثاني أكسيد الكربون ، حتى بدون تقليل أو إزالة ناتج الكربون من الشبكة. ومع ذلك ، في سيناريو التنمية المستدامة لوكالة الطاقة الدولية ، فإن إزالة الكربون من شبكة الطاقة يمكن أن يزيد عن ضعف (تقييم الأثر البيئي للمركبة الكهربائية طوال عمرها الافتراضي) تخفيض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من كهربة ينتقل.

عيوب الليثيوم والشكوك

تحسين الكفاءات من خلال الابتكار موجود في صناعة الليثيوم. يشير الكثيرون إلى أداء أفضل لبطارية Li-ion وانخفاض تكاليف الإنتاج في الأفق ، بحجة أنه في المستقبل المنظور ، من المحتمل أن منصة تكنولوجيا البطارية التي ستشهد أكبر قدر من التطوير والنشر.

ومع ذلك ، يجادل آخرون بأنه لا يوجد ما يضمن أن تكون بطاريات الليثيوم هي البطارية المفضلة للمضي قدمًا. بدلاً من ذلك ، يركزون على التجريب مع معادن أخرى إما من خلال التضمين أو الاستبدال الذي يمكن أن يقلل أو يقضي على بعض عيوب الليثيوم ، والتي يوجد الكثير منها. تبدأ بطاريات Li-ion في التدهور بمجرد مغادرتها المصنع وتستمر لمدة سنتين إلى ثلاث سنوات فقط من تاريخ التصنيع - مستعملة أم لا.

الليثيوم أيضًا حساس للغاية لدرجات الحرارة المرتفعة. وإذا تم تفريغ بطارية ليثيوم أيون بالكامل ، فإنها تتلف. تتطلب بطاريات Li-ion جهاز كمبيوتر داخليًا لإدارة البطارية ، مما يجعلها أكثر تكلفة. وأخيرًا ، هناك احتمال ضئيل أنه في حالة فشل حزمة بطارية ليثيوم أيون ، فإنها ستشتعل فيها النيران.

تختلف خصائص الكيمياء والأداء والتكلفة والسلامة. على سبيل المثال ، يؤدي خلط أكسيد الكوبالت الليثيوم إلى تحسين الكثافة العالية ولكنه يمثل مخاطر تتعلق بالسلامة ، وفوسفات حديد الليثيوم ، وكوبالت منجنيز الليثيوم والنيكل. يوفر الأكسيد كثافة طاقة أقل ولكن عمر بطارية أطول ويقلل من احتمالية وقوع أحداث مؤسفة في العالم الحقيقي (على سبيل المثال ، حريق وانفجار). تشمل العوامل المهمة الأخرى لرابط المركبات الكهربائية والمعادن التأثير المحتمل للمركبات الكهربائية على الطلب على النحاس في مرافق الشحن وشبكات توزيع الطاقة بالإضافة إلى ظهور مواد إعادة تدوير بطاريات المركبات الكهربائية.

الخط السفلي

يجب ألا نتوقف عن التنقيب عن الليثيوم ؛ بدلاً من ذلك ، يجب أن نشجع الصناعة على النهوض بجهودها المستدامة وتوجيه المزيد البحث والتطوير نحو عمليات أنظف وأكثر أمانًا. وبالتالي ، سيتم النظر إلى الشركات على أنها استثمارات مستدامة بكلاهما معآ مؤسسي و صغار المستثمرين.

يجب أن نواصل التعدين لنفس السبب الذي يجب أن نستمر فيه الهيدروليكي التكسير. إن وقف أي من النشاطين سيكون غير عملي تمامًا لأننا لسنا (حتى الآن) قادرين على الاعتماد فقط على الطاقات المتجددة أو المواد المعاد تدويرها لتلبية مطالبنا المتزايدة. ولكن حتى ذلك الحين ، يمكننا العمل على جعل الصناعة الكبيرة أكثر استدامة وإخراجها من قائمة "الولد الشرير".