يتسارع انتقال الطاقة النظيفة – لكنه يعمل في حاجز طريق حرجة: سلسلة التوريد المعدنية. تعمل الليثيوم والكوبالت والمعادن الحرجة الأخرى على كل شيء من السيارات الكهربائية إلى البطاريات على نطاق الشبكة. لكن العالم لا يمكن أن يصنع هذه المعادن بسرعة كافية لمواكبة.
بحلول عام 2040 ، من المتوقع أن يرتفع الطلب العالمي على الليثيوم وحده أكثر من 700 ٪. ومع ذلك ، لا يزال التعدين التقليدي بطيئًا ، ملوثًا ، ومخاطر جغرافية. يتفق قادة الصناعة وصانعي السياسات: لا يمكننا بناء غد مستدام على سلسلة إمداد غير مستدامة.
ولكن هناك حل أكثر ذكاءً – وهو يتدفق بالفعل تحتها.
المعادن المخبأة في مياهنا
توجد بالفعل ليثيوم وغيرها من المعادن الحرجة في وفرة مفاجئة-ليس فقط في أحواض الصخور الصلبة أو Salar التقليدية ، ولكن في مصادر المياه التي يتم التغاضي عنها في كثير من الأحيان مثل الملوحات المحلية الحرارية الأرضية ، والنفايات الصناعية ، والمياه المنتجة للحقل النفط. لسنوات ، تم رفض هذه الجداول على أنها معقدة للغاية أو مكلفة للمعالجة. لكن هذا بدأ يتغير.
تتيح التطورات في استخراج الليثيوم المباشر (DLE) الآن استرداد الليثيوم من هذه المصادر غير التقليدية – بشكل كبير ، بكفاءة ، وعلى نطاق واسع. من خلال عزل الليثيوم مباشرة من الماء دون الاعتماد على أحواض التبخر أو عمليات التعدين الغازية ، يفتح DLE الوصول إلى احتياطيات محلية أمريكية شاسعة.
على الرغم من أن الإمكانات هائلة ، إلا أن DLE تظل تقنية ناشئة – حيث بدأت عدد قليل فقط من الشركات على مستوى العالم في إثبات مستويات قابلة للتطبيق من الناحية التجارية من الانتعاش والنقاء والاستدامة. من المحتمل أن تحدد تقنيات DLE التي توازن الأداء والاستدامة والتكلفة الجيل القادم من الإنتاج المعدني الحرج. من بين أكثر الأساليب الواعدة متكاملة ، أنظمة معيارية تجمع بين عمليات الاستخراج والتركيز والتحويل إلى منصة واحدة.
وادي كلايتون في نيفادا ومناطق مثل تكوين سمياكوفر في أركنساس ولويزيانا وتكساس ، وتشكيلات مارسيلوس الصخرية في ولاية بنسلفانيا ، فرجينيا الغربية ، ونيويورك ، تظهر كأسباب إثبات لهذا الجيل القادم من إنتاج ليثيوم. هنا ، يتم تجريب منصات DLE المبتكرة في ظروف العالم الحقيقي واختبارها من أجل التكيف مع التلوحات المحلية المتنوعة وقابلية التوسع للنشر الصناعي. مع تزايد الدعم التنظيمي والإلحاح حول المعادن الحرجة المحلية ، من المحتمل أن تشكل النتائج الناتجة عن عمليات النشر المبكرة المخطط المستقبلي لاستخراج الليثيوم.
أسرع ، أنظف ، أكثر ذكاء
مقارنة بالطرق التقليدية ، يقوم DLE بقطع الجداول الزمنية للإنتاج من أشهر – أو حتى سنوات – إلى ساعات أو أيام فقط. إنه يلغي الحاجة إلى استخدام الأراضي الواسعة ويقلل بشكل كبير من البصمة البيئية. نظرًا لأن الطلب العالمي على ارتفاع الليثيوم ، يمثل DLE أكثر من مجرد تقدم تقني – إنه تحول جذري نحو الإنتاج المعدني الأكثر نظافة وأسرع وأكثر ذكاءً.
تقدم DLE أيضًا مزايا قوية للتكلفة على تعدين الصخور الصلبة التقليدية والتكرير. يتطلب تصميمها المعياري والمضغوط استثمارًا أقل بكثير من رأس المال ، متجاوزًا الحاجة إلى مناجم المفتوحة وبرك التبخر. تكاليف التشغيل أقل بفضل ارتفاع معدلات استرداد الليثيوم-6-90 ٪ مقابل 30-50 ٪-والعمليات الموفرة للطاقة التي تستخدم مواد كيميائية أقل. النشر بشكل أسرع يعني عوائد أسرع ، وهي بصمة بيئية أخف وزناً تبسيط السماح والموافقة التنظيمية. مجتمعة ، هذه الفوائد تجعل DLE حل اختراق للجيل القادم من إنتاج الليثيوم.
تبدأ سلاسل التوريد المرنة في المنزل
نظرًا لأن التوترات الجيوسياسية تتوتر الوصول إلى احتياطيات المعادن العالمية ، فإن الإلحاح للحلول المحلية لم يكن أكبر من أي وقت مضى. يوفر DLE الدول الأمريكية وغيرها من الدول المقيدة على الصخور الصلبة مسارًا لبناء سلاسل التوريد المحلية المرنة. يفتح هذا النهج الباب أمام الوظائف الجديدة والنشاط الاقتصادي في المناطق الجغرافية التي تم تجاهلها بطريقة أخرى.
بدأت سياسة الولايات المتحدة في اللحاق بالركب. وقد حددت الحكومة الفيدرالية الأمن المعدني الحرجة ضرورة وطنية. تحفز برامج مثل مبادرة عمال المناجم التابع لوزارة الطاقة الأبحاث في طرق استخراج أكثر خضرة وأكثر كفاءة.
ومع ذلك ، فإن الدعم الحكومي وحده لا يكفي. حان الوقت لقيادة القطاع الخاص.
دعوة للقيادة
لا يتم دفن المعادن اللازمة لتشغيل المستقبل في مناجم بعيدة في أمريكا الجنوبية وأستراليا. إنهم هنا ، يتدفقون بالفعل تحتها.
تقوم المرافق ومشغلي حقول النفط ومبتكري التكنولوجيا بإدارة البنية التحتية والبيانات وموارد المياه التي يمكنها تشغيل هذه الحدود التالية. من خلال إعادة تخيل مياه الصرف الصحي ليس كعبء ولكن كمورد ، يمكننا فتح تدفقات الإيرادات الجديدة. عند القيام بذلك ، نساعد أيضًا في بناء سلاسل التوريد المحلية المرنة وتعزيز أمن الطاقة الوطني ، مما يقلل من الاعتماد على مصادر الليثيوم الأجنبية وتأمين المواد المهمة لنقل الطاقة النظيفة.
حان الوقت للتوقف عن الحفر بشكل أعمق والبدء في التفكير أكثر ذكاءً.
الماء ليس مجرد مورد. إنه حل. بالنسبة لأولئك الجريئين بما يكفي للقيادة ، إنه المستقبل.
Prakash Govindan هو COO من Gradiant. Anurag Bajpayee هو الرئيس التنفيذي لشركة Gradiant
