هل يمكن للصناعات ذات الآثار البيئية الكبيرة ، مثل التعدين ، أن تعمل على نحو مستدام؟ هذا هو السؤال في قلب مجموعة من اكتشافات المعادن والخام الجديدة التي – إذا تم استخراجها وتطبيقها واستهلاكها وإعادة تدويرها بحكمة – يمكن أن تؤدي إلى إنجازات الاستدامة وتسمح لنا بوضع أهداف بيئية أكثر ارتفاعًا.
خذ الليثيوم ، أو “المعدن الأبيض”. من الصعب استخراج الليثيوم – سلعة جيولوجية مشتركة – بسبب كثافته. معدن قلوي ، يستخدم الليثيوم في إنتاج السبائك والزجاج ، في التركيب الكيميائي ، وفي بطاريات التخزين القابلة لإعادة الشحن. تُستخدم هذه البطاريات ، المشار إليها باسم بطاريات أيونات الليثيوم (Li-ion) ، في كل شيء من الإلكترونيات المحمولة إلى التطبيقات العسكرية والسيارات والفضاء. حسبت شركة Visiongain لذكاء الأعمال أن سوق بطاريات الليثيوم أيون العالمية سيشهد إنفاقًا رأسماليًا (CAPEX) يبلغ 34.29 مليار دولار في 2018. ومن الواضح أن سوق بطاريات Li-ion يمثل نسبة كبيرة من إجمالي حصة إيرادات البطارية في السوق.
إن تعدين الليثيوم ، مثل معظم المعادن ، هو عمل قذر. ومع ذلك ، فإن بطاريات ليثيوم أيون ، باوند للرطل ، هي بعض من أكثر البطاريات القابلة لإعادة الشحن نشاطًا. وهي أخف بكثير من الأنواع الأخرى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن من نفس الحجم ولديها كثافة طاقة عالية ، مما يعني أنه يمكنها تخزين طاقة أكثر من البطاريات الأخرى من نفس الحجم. عادة ما تكون البطاريات التي تحتوي على الرصاص أكثر من ثلاثة أضعاف وزن نظيراتها من الليثيوم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبطاريات Li-ion التعامل مع الآلاف من دورات الشحن والتفريغ.
مشكلة الدجاج والبيض
بالنسبة للمستثمر الذي يتطلع إلى استبعاد الشركات التي لها تأثير سلبي على البيئة أو يتطلع إلى الاستثمار في شركات مستدامة “تعمل بشكل جيد” ، أين يقع عمال مناجم الليثيوم؟ هل يجب أن يركز مدير الاستثمار على الآثار السلبية للتعدين أو الآثار الإيجابية لمخرجاته المطبقة؟ التعدين لديه بصمة كبيرة. في الواقع ، في عام 2016 ، كانت أكبر شركات التعدين ، مقاسة بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، مسؤولة عن 211.3 مليون طن متري من انبعاثات الكربون في تلك السنة وحدها. ولكن على نفس المنوال ، يمكن استخدام المعدن الذي تستخرجه هذه الشركات في مبادرات مستدامة. يدخل الليثيوم في بطاريات السيارات الكهربائية (EV) وتوربينات الرياح والشبكات الإلكترونية (الذكية) ، وكلها تخفض انبعاثات C02 العالمية. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك تخفيضات كبيرة في التكلفة وأداء محسن للبطاريات ليثيوم بسبب زيادة الإنتاج والاستثمار ، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA). في عام 2015 ، كان هناك ثلاثة مصانع ضخمة في طور الإعداد بسعة إجمالية تبلغ 57 جيجاواط / ساعة. اعتبارًا من عام 2018 ، من المتوقع الانتهاء من 33 مصنعًا ضخمًا بحلول عام 2023. وستبلغ السعة الإجمالية لهذه المصانع حوالي 430 جيجاوات في الساعة على مستوى العالم. كل 20 جيجاواط ساعة من السعة المضافة تتطلب ما يصل إلى 16 ألف طن من الليثيوم. تواصل الصناعة معالجة تحسين كثافة الطاقة وإدارة المواد الخام. يتعلق جزء كبير من هذا التوسع بالأهداف البيئية الإقليمية. يجب أن تصل مبيعات سيارات الطاقة الجديدة إلى 2 مليون بحلول عام 2020 وأن تمثل أكثر من 20٪ من إجمالي إنتاج السيارات ومبيعاتها بحلول عام 2025 ، وفقًا لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات الصينية ، بالإضافة إلى ذلك ، في محاولة لدعم اتفاقية باريس للمناخ ، تعهدت الهند بتعهد جريئ ببدء 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 ثاني أكسيد الكربون التي تم تجنبها بشكل كبير ، حتى بدون تقليل أو إزالة ناتج الكربون من الشبكة. ومع ذلك ، في سيناريو التنمية المستدامة لوكالة الطاقة الدولية ، يمكن أن يؤدي إزالة الكربون من شبكة الكهرباء إلى أكثر من الضعف (تقييم الأثر البيئي لمركبة كهربائية طوال فترة حياتها) تخفيضات انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من كهربة النقل.
مستقبل تعدين الليثيوم
يشير الكثيرون إلى أداء أفضل للبطارية ليثيوم أيون وانخفاض تكاليف الإنتاج في الأفق ، بحجة أنه في المستقبل المنظور ، من المرجح أن تكون بطارية Li-ion هي منصة تكنولوجيا البطاريات التي ستشهد أكبر قدر من التطوير والنشر. تحسين الكفاءات من خلال الابتكار موجود بشكل مهم عبر صناعة الليثيوم. هناك العديد من اللاعبين الصغار الجدد ، بما في ذلك منتجي الليثيوم الأقل تكلفة من خلال التكنولوجيا الجديدة أو النهج الاستراتيجي.
ومع ذلك ، يجادل البعض الآخر بأنه لا يوجد ضمان بأن بطاريات ليثيوم أيون ستكون البطارية المفضلة للمضي قدمًا. بدلاً من ذلك ، يركزون على التجريب مع معادن أخرى إما من خلال الدمج أو الاستبدال الذي يمكن أن يقلل أو يلغي بعض عيوب الليثيوم ، والتي يوجد منها الكثير. تبدأ بطاريات Li-ion في التدهور بمجرد مغادرتها للمصنع وتستمر من عامين إلى ثلاث سنوات فقط من تاريخ التصنيع – سواء تم استخدامها أم لا. الليثيوم أيضًا حساس للغاية لدرجات الحرارة المرتفعة ، وإذا تم تفريغ بطارية ليثيوم أيون تمامًا ، فإنها تتلف. تتطلب بطاريات Li-ion جهاز كمبيوتر على متن الطائرة لإدارة البطارية ، مما يجعلها أكثر تكلفة. وأخيرًا ، هناك فرصة ضئيلة أنه إذا فشلت حزمة بطارية ليثيوم أيون ، فسوف تشتعل فيها النيران.
تختلف خصائص الكيمياء والأداء والتكلفة والسلامة. خلط أكسيد الكوبالت الليثيوم ، على سبيل المثال ، يحسن الكثافة العالية ولكنه يمثل مخاطر على السلامة ، فوسفات الحديد الليثيوم ، وأكسيد الكوبالت المنغنيز والنيكل الليثيوم يوفران كثافة طاقة أقل ولكن عمر أطول للبطارية وانخفاض في احتمالية الأحداث المؤسفة في العالم الحقيقي (على سبيل المثال ، الحريق والانفجار). تشمل العوامل المهمة الأخرى لوصلة EV والمعادن ارتباط التأثير المحتمل لمركبات EV على الطلب على النحاس في مرافق الشحن وشبكات توزيع الطاقة بالإضافة إلى ارتفاع إعادة تدوير مواد بطارية EV.
خلاصة القول ، يجب ألا نتوقف عن تعدين المعادن والخامات – يجب أن نشجع الصناعة على تعزيز جهودها المستدامة وتوجيه المزيد من البحث والتطوير نحو عمليات أنظف وأكثر أمانًا. وبالتالي ، سيتم النظر إلى الشركات على أنها استثمارات مستدامة من قبل المستثمرين المؤسسيين وتجار التجزئة.
يجب أن نواصل التعدين لنفس السبب الذي يجعلنا نواصل التكسير الهيدروليكي. إن إيقاف أي نشاط سيكون غير عملي تمامًا لأننا لسنا (بعد) 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 وقائمة من “الأشرار”
