توصلت دراسة جديدة إلى أن تزايد ندرة المياه يمكن أن يعيق توسع تعدين الليثيوم في الولايات المتحدة، مما يزيد من اعتمادها على الواردات الأجنبية لعقود قادمة.
الليثيوم يستخدم في السيارات الكهربائية وبطاريات تخزين الطاقة بسبب كثافته الطاقة العالية ووزنه المنخفض مقارنة بالمعادن الأخرى، لكن تعدينه يحتاج إلى الكثير من الماء. وفي الوقت الحالي، الولايات المتحدة لديها واحدة فقط منجم ليثيوم نشط في ولاية نيفاداومع توقع ارتفاع الطلب على المعدن في السنوات القليلة المقبلة، تخطط الحكومة والشركات الخاصة لفتح ما لا يقل عن 115 منجمًا جديدًا في جميع أنحاء البلاد، وفقًا للدراسة.
ومع ذلك، فإن معظم المناجم المقترحة في مراحل متقدمة من التطوير تتداخل مع المناطق التي تعاني من إجهاد مائي، خاصة في غرب الولايات المتحدة. وفي الدراسة الجديدة، التي نشرت في 28 مايو في المجلة اتصالات الأرض والبيئةوقد وجد العلماء أنه إذا بدأت مناجم الليثيوم العمل في هذه المناطق، فإنها سوف تتنافس على المياه ليس فقط مع المنازل والزراعة والصناعة، ولكن أيضًا مع بعضها البعض ومع مناجم المعادن الأخرى المقترحة.
“إن توفر المياه في المستقبل في ظل تغير المناخ قد يحد من ما إذا كانت مناجم الليثيوم الجديدة لديها ما يكفي من المياه المتاحة”، كما يقول كبير الباحثين في الدراسة جنيفر دنأخبر أستاذ الهندسة الكيميائية والبيولوجية ومدير مركز الاستدامة الهندسية والمرونة بجامعة نورث وسترن في إلينوي موقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني.
ال وتستورد الولايات المتحدة أكثر من 50% من احتياجاتها من الليثيوممعظمهم من تشيلي والأرجنتين. وقال دن إن المشرعين والشركات يريدون تقليل هذا الاعتماد، ولكن حتى مع وجود المنجم الحالي في ولاية نيفادا والمناجم الـ 22 المقترحة الأقرب إلى العمل، فإن الولايات المتحدة ليس لديها ما يكفي من الليثيوم لتلبية الطلب المحلي.
وقال: “ينتج كل منجم كمية مختلفة من الليثيوم – اعتمادًا على نوع الرواسب ودرجة الليثيوم والمنتج النهائي – لذلك لا نعرف عدد المناجم المطلوبة”. “يقدر تحليلنا أنه إذا استمرت جميع المناجم المتقدمة (المرحلة) الـ 22 والمنجم التشغيلي الوحيد في العمل حتى عام 2050، فسيتم إنتاج 0.14 (إلى) 0.25 مليون طن متري (0.15 إلى 0.28 مليون طن) من محتوى الليثيوم في المنتجات سنويًا.
هذا النطاق أقل من 0.83 مليون إلى 1.9 مليون طن (0.75 مليون إلى 1.7 مليون طن متري) من الليثيوم سنويًا والذي قدره باحثون آخرون سابقًا. مُقدَّر ويتعين على الولايات المتحدة أن تغطي احتياجاتها الخاصة.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
ومع ذلك، فإن الحاجة إلى الماء لإنتاج المزيد من الليثيوم ستكون فلكية. وذلك لأن الليثيوم يتم استخلاصه عادةً من المحاليل الملحية الصخور المعروفة بالبيجماتيتوالتي تتطلب تبخرًا واسع النطاق ومعالجة مكثفة باستخدام المياه العذبة، على التوالي.
لتحديد ما إذا كانت الولايات المتحدة لديها ما يكفي من المياه لدعم المزيد من مناجم الليثيوم يتم تكثيفها تغير المناخوحسب الباحثون استخدام المياه في المستقبل لـ 23 منجما لليثيوم من المحتمل أن تكون نشطة بحلول عام 2050، وذلك باستخدام بيانات من شركات التعدين. ثم قاموا بوضع هذا الاستخدام المتوقع للمياه فوق الاستخدام المتوقع للمياه من قطاعات أخرى، مثل الزراعة والتصنيع، في إطار أربعة نماذج لسيناريوهات اجتماعية واقتصادية ومناخية بين عامي 2040 و2060.
ووجد الباحثون أن إمدادات المياه المتاحة، في معظم الحالات، لم تكن كافية لدعم مناجم الليثيوم الجديدة. المثال الأكثر إثارة هو بحر سالتون في جنوب كاليفورنيا، والذي يحتوي على ما يقرب من 4.5 مليون طن (4.1 مليون طن متري) من الليثيوم. يتغذى بحر سالتون من نهر كولورادو ويحتوي على أقل كمية من المياه المتاحة لدعم تعدين الليثيوم والاحتياجات المائية الأخرى. بسبب انخفاض تدفق النهر.
لقد ظل بحر سالتون في جنوب كاليفورنيا يتقلص لعقود من الزمن، ويرجع ذلك جزئيا إلى انخفاض التدفق من نهر كولورادو. ويعتقد أن رواسب المياه المالحة الحرارية الأرضية تحت قاع المحيط تحتوي على واحدة من أكبر احتياطيات الليثيوم على هذا الكوكب.
(حقوق الصورة: ماريو تاما عبر Getty Images)
تتركز رواسب الليثيوم الأمريكية في نيفادا وأريزونا وكاليفورنيا. هذا أيضا بعض الدول الأكثر جفافاً والإجهاد المائي. وقال دن إنه على الرغم من أن الدراسة وجدت زيادة في هطول الأمطار في ظل سيناريو مناخي عالي الانبعاثات “العمل كالمعتاد”، فمن المحتمل ألا يكون لدى هذه المناطق ما يكفي من المياه لدعم الأنشطة الأخرى، وخاصة المزيد من تعدين الليثيوم.
هناك أربعة استثناءات للدراسة، بما في ذلك المناطق الغنية بالليثيوم في ولاية كارولينا الشمالية وأركنساس، والتي قد يكون لديها ما يكفي من المياه لدعم المناجم في المستقبل. ومع ذلك، هناك مخاوف أخرى تتعلق بتعدين الليثيوم.
وقال دن: “العديد من رواسب الليثيوم في الولايات المتحدة تقع بالقرب من محميات السكان الأصليين والقبليين المعترف بها اتحاديًا، وقد تنتهك المناجم حقوق السكان الأصليين”. “يمكن أن يؤدي تعدين الليثيوم أيضًا إلى إزعاج النظم البيئية الحساسة والتنوع البيولوجي. مثل العديد من المناجم المعدنية الأخرىالتلوث والانهيارات الأرضية وتلوث المياه هي مخاوف.”
تسلط النتائج مجتمعة الضوء على مشكلة مهمة في البحث عن مصادر الليثيوم: الليثيوم مهم لدعم التحول إلى الطاقة الخضراء ومنع تغير المناخ، ولكن انخفاض المياه المتاحة بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري يجعل الحصول على الليثيوم أكثر صعوبة.
ولم تستكشف الدراسة التحسينات المحتملة في كفاءة استخدام المياه والتي من شأنها تقليل الضغط على بعض الموارد المائية وزيادة توافرها لأنشطة مثل تعدين الليثيوم. كما لم يدرج الباحثون عمليات تبادل المياه المعروفة باسم التحويلات بين الأحواض (IBTs) في تحليلهم، وذلك بسبب عدم وجود دراسات حول هذه التحويلات في ظل تغير المناخ.
وقال دن: “يمكن أن تساعد IBTs في توفير المياه في المناطق الجافة بالمياه”.
ومع ذلك، فمن المحتمل أن يكون هناك حد أعلى لكمية المياه التي يمكن تخصيصها لتعدين الليثيوم في عالم يزداد حرارة، وفقًا للدراسة. وهذا يعني أن الولايات المتحدة ستظل على الأرجح تعتمد جزئيًا على سلاسل التوريد الأجنبية لليثيوم والمعادن المهمة الأخرى.
عادل الشهراني 
