انرژی سبز لیتیومی، چشم انداز آینده بازارهای جهانی

مجموعه ای از فناوری های در حال ظهور ، از وسایل نقلیه الکتریکی گرفته تا سیستم های انرژی تجدیدپذیر ، متکی به لیتیم هستند.باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ (ال ای بی اس) یکی از فعالان مهم فناوری های انرژی پاک هستند.به طور معمول با آلودگی هوا و راهکارهای کاهش گازهای گلخانه ای مرتبط است. با این حال ، باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ نیاز به لیتیوم دارد و افزایش عرضه لیتیوم نیاز به ظرفیت جدید تولید لیتیوم دارد ، که به نوبه خود ، تأثیرات زیست محیطی مرتبط با تولید لیتیوم را تغییر می دهد ، زیرا انواع مختلف منابع و کیفیت سنگ معدن مورد بهره برداری قرار می گیرد.
مجموعه ای از فناوری های در حال ظهور ، از خودروهای برقی تا سیستم های انرژی تجدیدپذیر ، متکی به باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ است.
بهبود عملکرد ، افزایش تولید و کاهش قیمت باتری های لیتیوم های بزرگ باعث رشد چشمگیر این انرژی پاک شده است .انتظار می رود ظرفیت تولید جهانی باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ از ۳۰۰ گیگاوات ساعت در سال ۲۰۲۲ فراتر رود.این بدان معناست که مواد تشکیل دهنده مورد استفاده در باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ نیز باید با سرعت بیشتری تولید شوند. تا سال ۲۰۳۰ ، تقاضای جهانی برای لیتیوم در باتری های لیتیوم یونی با اندازه زیادی افزایش می یابد.انتظار می رود بین ۳۰۰ تا ۶۰۰ هزار تن لیتیوم در سال متغیر باشد که بیش از سه چهارم کل نیاز لیتیوم را شامل می شود.
دو مسئله کلیدی برای باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ و فناوری های نوظهور که بر باتری های لیتیوم متکی هستند وجود دارد اول محدودیت منابع ودوم تاثیرات زیست محیطی است که باید مورد ارزیابی قرار گیرد.
در طی تولید افزایش تقاضا برای باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ بخشهای منابع و ذخایر معدنی در حال حاضر فشارهایی را بر منابع فعلی تولید لیتیوم در جهان وارد می کند و به احتمال زیاد تولید لیتیم را در طول زمان به منابعی که گرید کمتری از لیتیم وجود دارد انتقال می دهد .

مشخص نیست که چه مقدار عرضه و تقاضا لیتیم بر چرخه زیست محیطی تأثیر می گذارد.فناوری هایی که به باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ (که کار برد آن به عنوان مثال ، وسایل نقلیه الکتریکی و ادغام برق تجدیدپذیر می باشد)بر محیط زیست نگران کننده است.تقاضای باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ تا حدی با کاهش قیمت مواجه شده اند.
اکنون انتظار می رود که هزینه ها به مراتب کمتر از ۸۰ دلار در کیلووات ساعت برسد و این امر باعث توسعه اقتصادی در طیف وسیعی از برنامه ها می شود . کاهش قیمت باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ نتیجه کاهش قیمت لیتیوم نیست. در واقع ، تقاضا برای استفاده از لیتیوم
در باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ به احتمال زیاد به افزایش قیمت لیتیوم حساس نیست زیرا ، با وجود نام لیتیم ، محتوای واقعی لیتیوم درباتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ کم هستند و نسبت به سایر هزینه های تولید ، هزینه های لیتیوم زیاد نیست. بنابراین ، افزایش قابل توجه قیمت لیتیوم در باتری لیتیم کربنات ممکن است تقاضای باتری های لیتیوم یونی با اندازه بزرگ را کاهش ندهد.
رشد اخیر تقاضا برای انرژی های سبز ، که شامل لیتیوم است ، تلاش های برای جلو گیری از گرمایش کره زمین و کاهش گازهای گلخانه ای است. مطالعات قبلی اثرات افزایش تقاضا و
کاهش کیفیت منابع فلز لیتیم بر اثرات زیست محیطی تاثیرگذار است. به عنوان مثال ، تولید و استخراج مس به طور فزاینده ای تغییر کرده است.در حال حاضر از معادن با بازده کمتر مس در طول قرن گذشته استخراج مس انجام می شود. مطالعات نشان داده است که کاهش قابل توجه در میانگین عیار سنگ مس ، از بیش از ۱۲٪ مس به کمتر از ۱٪ مس از نظر جرمی انجام شده است. طراحی معدن و تاسیسات فرآوری و همچنین بار اضافی ، پساب های تولید شده ، که همگی بر بازده استخراج فلزات تأثیر گذاراست.
تولید کربنات لیتیوم را از آب نمک و سنگهای عمومی (یعنی پگماتیت) انجام می شود و به عنوان پتانسیل منبع لیتیم در صنعت باطری سازی به کار می رود.
بیشترین استخراج لیتیوم در استرالیا با ۵۱۰۰۰ تن ، مهمترین تامین کننده لیتیوم در سال ۲۰۱۸می باشد و بعد ازآن شیلی (۱۶۰۰۰ تن) ، چین (۸۰۰۰ تن) و آرژانتین (۶۲۰۰ تن)گزارش شده است. این دادهها توسط (سازمان زمین شناسی ایالات متحده) گزارش شده است. چهار کشور آخر مدت ها بر این بازار مسلط بوده اند و استرالیا تنها در سال های اخیر برتری کامل تری نسبت به شیلی داشته است.
به نقل از بلومبرگ از زمان سقوط کابل در این ماه ، تحلیلگران چینی و رسانه های دولتی این کشور از ذخایر معدنی استفاده نشده به ارزش بیش از یک تریلیون دلار در افغانستان خبر داده اند. صفحات لمسی تلفن های هوشمند و وسایل نقلیه الکتریکی تقاضای جدیدی برای خاکی های های کمیاب(لانتانیدها) و لیتیوم افغانستان ایجاد کرده اند. چین که ۶۰ میلیارد دلار در پاکستان همسایه خود سرمایه گذاری کرده است ، موقعیت مناسبی برای حفاری و انتقال آنها به کارخانه های خود دارد.
روش های استخراج لیتیم متفاوت است.به بیان ساده ، لیتیوم در استرالیا از معدن استخراج می شود ، در حالی که در شیلی و آرژانتین لیتیوم آب نمک حاوی لیتیوم از دریاچه های زیرزمینی به سطح آورده شده و در حوضه های بزرگ در برابر نور خورشید تبخیر می شود. محلول نمک باقیمانده در مراحل مختلف بیشتر پروسس می شود تا لیتیوم برای استفاده در باتری مناسب شود.
همیشه گزارش های انتقادی در مورد استخراج لیتیوم از سلار(آب نمک حاوی لیتیوم در برابر نور خورشید تبخیر می شود) وجود دارد: در برخی مناطق ، مردم محلی از افزایش خشکسالی شکایت دارند ، که به عنوان مثال دامداری را تهدید می کند یا منجر به خشک شدن پوشش گیاهی می شود. از نظر کارشناسان ، هنوز مشخص نیست که خشکسالی تا چه حد در واقع با استخراج لیتیوم ارتباط دارد. بدون تردید هیچ آب آشامیدنی برای تولید لیتیوم مورد نیاز نیست. از سوی دیگر ، آنچه مورد مناقشه است این است که میزان استخراج آب شور منجر به آلودگی آب شیرین شده و بنابراین بر آبهای زیرزمینی در حاشیه سالارها تأثیر می گذارد. برای ارزیابی این موضوع ، برای مثال جریان آب زیرزمینی در صحرای آتاکاما در شیلی هنوز به اندازه کافی تحقیق نشده است.
شرکت فولکس واگن برای تأمین استفاده از لیتیوم معدنی پایدار در زنجیره تأمین ، بسیار نزدیک با تامین کنندگان باتری همکاری می کند. سال گذشته ، فولکس واگن یک تفاهم نامه اولیه با تامین کننده شرکت گانفنگ گه یک شرکت چینی تامین کننده لیتیوماست قرار داد منعقد کرد. گانفنگ مواد اولیه را از معادن متعدد در استرالیا و سایر موارد تهیه می کند. لیتیوم شیلی نیز در مبدلهای برقی فولکس واگن استفاده می شود.
فولکس واگن در حال جمع آوری اطلاعات است تا بتواند با حمایت کارشناسان مستقل بتواند از منبع آب صحرای آتاکاما در شیلی لیتیم مورد نیاز خود را به دست آورد. به عنوان یک اصل ، همه تامین کنندگان فولکس واگن طبق قرارداد موظف به رعایت استانداردهای زیست محیطی و بالا هستند. این امر در مورد تامین کنندگان لیتیوم نیز صدق می کند. هدف این است که توسعه پایدار مواد اولیه اطمینان حاصل شود. به همین منظور ، فولکس واگن نیز در اتحادیه جهانی باتری مجمع جهانی اقتصاد مشارکت دارد.