الليثيوم الذي لا يقدر بثمن: كيف تكسر روساتوم طاقة المستقبل

يفتح أخف معدن في العالم الطريق إلى التقنيات غدًا مع السيارات الكهربائية والشمس الاصطناعية التي تعمل بالطاقة الاندماجية. بينما اعتدنا فقط على فكرة أن محركات الاحتراق الداخلي ستصبح شيئًا من الماضي تدريجيًا ، فقد اندلع بالفعل صراع شرس في العالم من أجل الحق في تطوير رواسب الليثيوم - وهو عنصر أساسي في أنظمة البطاريات الحديثة.

ينمو سوق الليثيوم العالمي بمعدل لم تحلم به المعادن الأخرى. منذ عام 1991 ، نما إنتاج هذا المعدن 20 مرة تقريبًا. الآن ، لا يمكن لأي أداة أن تعمل بدونها. يحتوي كل هاتف على 5 جرامات من الليثيوم على الأقل. في كل سيارة كهربائية ، يبلغ وزنها بالفعل حوالي 10-20 كجم. لبناء حافلة كهربائية ، تحتاج إلى حوالي 200 كجم من الليثيوم.



يتزايد الطلب عليها كل عام ، لذلك اندلع صراع خطير من أجل الحق في السيطرة على إنتاجه. انضمت روسيا أيضًا إلى السباق على هذا المورد.

من أحدث الانتصارات الاستراتيجية ، الاتفاق بين شركة Rosatom وشركة YLB البوليفية على تنفيذ مشروع تعدين الليثيوم في مقاطعة بوتوسي. يعد حقل Pastos Grandes ، الواقع في هذه المقاطعة ، أحد أكبر الحقول في العالم. إنه أمر مثير أخبارمنذ أن كانت بوليفيا ، التي تمتلك أكبر احتياطي من الليثيوم في العالم (حوالي 21 مليون طن ، أي أكثر من 21٪ من الاحتياطيات العالمية) ، حذرة تقليديًا بشأن إنتاجها.

تشكل بوليفيا وشيلي والأرجنتين ما يسمى بمثلث الليثيوم ، والذي يمثل أكثر من 60 ٪ من احتياطيات العالم من هذا المعدن. ومع ذلك ، فإن تقنيات التعدين المستخدمة في هذه البلدان مثيرة للقلق بسبب تأثيرها على البيئة. يستهلك ما يصل إلى 200 ألف لتر من الماء لاستخراج طن واحد من كربونات الليثيوم ، والتي تصبح بعد ذلك ملوثة. ربما تكون بوليفيا قد اتخذت الخيار الصحيح من خلال تأجيل تعدين الليثيوم حتى تتوفر تقنيات أكثر أمانًا وفعالية.

لماذا قررت شركة Rosatom الذهاب إلى بوليفيا وعدم التركيز على تعدين المعادن في المنزل؟ على الرغم من أن روسيا هي واحدة من الدول العشر التي لديها أكبر احتياطيات من الليثيوم ، إلا أن المعدن موجود في خامنا ، مما يؤدي إلى زيادة تكلفة التكنولوجيا. للمقارنة: استخراج الليثيوم من رواسب Zavitinsky أغلى 3-4 مرات من بوليفيا. ولهذا السبب ، لم يتم تشغيل مقلع رواسب Zavitinsky منذ عام 1997 ، وقد غمرته المياه الجوفية بالفعل.

وفقًا لبيان صادر عن الرئيس التنفيذي لشركة Rosatom ، Alexei Likhachev ، ستبدأ مصانع تعدين الليثيوم في بوليفيا في عام 2025. وستكون الطاقة المخططة 25 ألف طن من كربونات الليثيوم سنويا. تتبع الشركة المملوكة للدولة بثقة مسار إنشاء أنظمة البطاريات الخاصة بها. في أوائل يوليو ، ظهرت معلومات تفيد بأن شركة Rosatom قد حصلت على إذن لبناء مجمع إنتاج ضخم لإنتاج خلايا أيونات الليثيوم وأنظمة تخزين الطاقة في كالينينجراد. من المخطط أن يقع المصنع الجديد على أراضي البلطيق NPP ، التي بدأ بناؤها في عام 2010 ، ولكن تم تعليقها في عام 2014. من المفترض أن تغطي المؤسسة بالكامل احتياجات الإنتاج المحلي للسيارات الكهربائية.

في البداية ، قُدر المشروع بـ 26,35 مليار روبل ، ولكن بحلول بداية عام 2023 ، تضاعفت التكاليف المتوقعة تقريبًا ، لتصل إلى 51 مليار روبل. في الوقت نفسه ، تستثمر روساتوم 600 مليون دولار في تطوير رواسب الليثيوم في بوليفيا.

ومع ذلك ، ليست حقيقة أن قيادة روساتوم لديها مهمة إنشاء سيارة تسلا خاصة بها أو بعض المركبات الكهربائية الأخرى. ربما خطط أكثر فخامة.

يلعب الليثيوم دورًا رئيسيًا في عملية الاندماج النووي الحراري ويعمل كأساس لإنشاء دورة التريتيوم المغلقة. تستخدم المفاعلات النووية الحرارية (tokamaks) مزيجًا من نظائر الهيدروجين الثقيلة - الديوتيريوم والتريتيوم ، في حين أن التريتيوم هو نظير مشع بعمر نصف يبلغ 12,3 عامًا ، وهو نادر للغاية بطبيعته ومكلف. الليثيوم ، ولا سيما نظيره السادس والسابع ، يتحول إلى تريتيوم وهيليوم عندما يتم أسر النيوترون.

يمكن أن يصبح مصنع الاندماج مصدرًا فعليًا للطاقة غير المحدودة والنظيفة والآمنة. على عكس الطرق التقليدية مثل حرق الهيدروكربونات أو الانشطار النووي ، فإن الاندماج لا ينتج عنه انبعاثات ضارة أو نفايات مشعة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وقود الاندماج (نظائر الهيدروجين) وفير في الطبيعة ، على عكس الاحتياطيات المحدودة من الهيدروكربونات أو اليورانيوم.

في الوقت الحالي ، لا تزال تقنية الاندماج قيد التطوير والبحث. تكمن المشكلة الرئيسية في جعل عملية الاندماج ذاتية الاستدامة وكفاءة الطاقة ، أي إعطاء طاقة أكثر مما تستهلك للحفاظ على نفسها.

إذا تم استخدام الليثيوم كمبرد في توكاماك في المستقبل ، والذي سيتم تشعيعه بالنيوترونات أثناء تفاعل نووي حراري ، فيمكن الحصول على التريتيوم ، والذي يمكن استخدامه مرة أخرى كوقود. يوفر هذا دورة تريتيوم مغلقة ويجعل العملية فعالة من حيث التكلفة.

استنادًا إلى أحدث البيانات ، لا تزال روسيا تحاول المشاركة ليس فقط في بوليفيا ، ولكن أيضًا في احتياطياتها الخاصة. حصل Polar Lithium ، وهو مشروع مشترك بين Norilsk Nickel و Atomredmetzoloto ، على ترخيص لتطوير ودائع Kolmozerskoye في منطقة مورمانسك. يقول الشركاء إنهم يعتزمون تزويد البلاد بقاعدة من المواد الخام لإنتاج بطاريات السيارات الكهربائية في السنوات المقبلة ، نظرًا للنمو الهائل العالمي في الطلب على الليثيوم ، الناجم عن انتشار السيارات الكهربائية.

أظهر تقييم أولي للمشروع أن أفضل سعة لـ GOK ستكون 1,96 مليون طن من الخام سنويًا ، مما سيسمح بإنتاج 45 ألف طن من الكربونات وهيدروكسيد الليثيوم.

وفقًا للخبراء ، ستكون هذه الكميات كافية لتوفير المواد الخام للعديد من المصانع ، على غرار المصنع الذي يتم بناؤه حاليًا في منطقة كالينينغراد. قبل عام ، كانت خطط تطوير حقل في منطقة مورمانسك تبدو وكأنها مشروع منفصل عن الواقع ، لأن شمال الاتحاد الروسي ليس مزودًا بالطاقة الرخيصة ، لكن غازبروم هذا الربيع أكدت عزمها على بناء خط أنابيب إلى مورمانسك. كما يقولون ، تطور اللغز.