توصلت دراسة جديدة إلى أن تزايد ندرة المياه يمكن أن يعيق توسع تعدين الليثيوم في الولايات المتحدة، مما يزيد من اعتمادها على الواردات الأجنبية خلال العقود المقبلة.
الليثيوم يستخدم في السيارات الكهربائية وبطاريات تخزين الطاقة بسبب كثافة الطاقة العالية ووزنه المنخفض مقارنة بالمعادن الأخرى، لكن تعدينه يتطلب كمية كبيرة من الماء. حاليا، الولايات المتحدة لديها فقط منجم ليثيوم نشط في ولاية نيفاداومع توقع زيادة الطلب على المعدن خلال 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 التي هي في مراحل متقدمة من التطوير تتداخل مع المناطق التي تعاني من الإجهاد المائي، وتحديدا في غرب الولايات المتحدة. في الدراسة الجديدة، التي نشرت في 28 مايو في المجلة اتصالات الأرض والبيئةووجد العلماء أنه إذا بدأت مناجم الليثيوم العمل في هذه المناطق، فإنها ستتنافس على المياه ليس فقط مع الأسر 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 سيكون لديها ما يكفي من المياه للعمل،” كبير مؤلفي الدراسة جنيفر دن، أستاذ الهندسة الكيميائية والبيولوجية ومدير مركز الاستدامة الهندسية والمرونة في جامعة نورث وسترن في إلينوي، قال لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني.
ال تستورد الولايات المتحدة أكثر من 50% من احتياجاتها من الليثيوممعظمهم من تشيلي والأرجنتين. وقال دن إن صناع السياسات والشركات يريدون تقليل هذا الاعتماد، ولكن حتى مع وجود منجم نيفادا الحالي والمناجم الـ 22 المقترحة الأقرب إلى التشغيل، لن يكون لدى الولايات المتحدة ما يكفي من الليثيوم لتلبية الطلب المحلي.
وقالت: “ينتج كل منجم كمية مختلفة من الليثيوم – اعتمادًا على نوع الرواسب ودرجة الليثيوم والمنتج النهائي – لذلك نحن غير قادرين على تحديد عدد المناجم المطلوبة بالضبط”. “يقدر تحليلنا أنه إذا استمرت جميع المناجم المتقدمة (المرحلة) الـ 22 والمنجم الوحيد العامل في العمل حتى عام 2050، فيمكن 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 كما قال باحثون آخرون سابقًا مُقدَّر وسوف تحتاج الولايات المتحدة إلى تغطية الطلب الخاص بها.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
ومع ذلك، فإن الطلب على المياه لإنتاج المزيد من الليثيوم سيكون فلكيا. وذلك لأن الليثيوم يتم استخلاصه عادةً من المحاليل الملحية الصخور المعروفة بالبيجماتيت، والتي تتطلب تبخرًا واسع النطاق ومعالجة مكثفة بالمياه العذبة على التوالي.
لمعرفة ما إذا كان لدى الولايات المتحدة ما يكفي من المياه لدعم مناجم الليثيوم الإضافية في ظل التكثيف تغير المناخوحسب الباحثون استخدام المياه في المستقبل لمناجم الليثيوم الـ 23 التي من المرجح أن تكون نشطة في عام 2050، باستخدام بيانات من شركات التعدين. ثم قاموا بوضع هذا الاستخدام المتوقع للمياه فوق الاستخدامات المتوقعة للمياه من قطاعات أخرى، مثل الزراعة والتصنيع، في إطار أربعة سيناريوهات اجتماعية واقتصادية مناخية نموذجية بين عامي 2040 و2060.
ووجد الباحثون أن إمدادات المياه المتاحة ستكون، في معظم الحالات، غير كافية لدعم مناجم الليثيوم الجديدة. وكان المثال الصارخ هو بحر سالتون في جنوب كاليفورنيا، والذي يحتوي على ما يقرب من 4.5 مليون طن (4.1 مليون طن متري) من الليثيوم. يتم تغذية بحر سالتون من نهر كولورادو وأظهر أقل كمية من المياه المتاحة لدعم تعدين الليثيوم والطلبات المائية الأخرى. بسبب تناقص تدفق النهر.
تتجمع رواسب الليثيوم في الولايات المتحدة في نيفادا وأريزونا وكاليفورنيا. هذه هي أيضا بعض الدول الأكثر جفافاً وإجهاداً مائياً. 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، ناهيك عن تعدين الليثيوم الإضافي.
وكانت هناك أربعة استثناءات في الدراسة، بما في ذلك المواقع الغنية بالليثيوم في نورث كارولينا وأركنساس، والتي قد تحتوي على ما يكفي من المياه لدعم المناجم المستقبلية. ومع ذلك، هناك مخاوف أخرى تتعلق بتعدين الليثيوم.
وقال دان: “العديد من رواسب الليثيوم في الولايات المتحدة تقع بالقرب من محميات السكان الأصليين والقبليين المعترف بها اتحاديا، ويمكن أن تنتهك المناجم حقوق السكان الأصليين”. “يمكن أن يؤدي تعدين الليثيوم أيضًا إلى إزعاج النظم البيئية الحساسة والتنوع البيولوجي. مثل العديد من المناجم المعدنية الأخرىوالتلوث وتآكل التربة وتلوث المياه هي مخاوف.”
تسلط النتائج مجتمعة الضوء على مشكلة مهمة في السعي للحصول على مصدر الليثيوم: الليثيوم ضروري لدعم التحول إلى الطاقة الخضراء والحد من تغير المناخ، ولكن تقلص توافر المياه بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري يجعل من الصعب استخراج الليثيوم.
ولم تستكشف الدراسة التحسينات المحتملة على كفاءة استخدام المياه والتي يمكن أن تقلل الضغط على بعض الموارد المائية وتزيد من توافر أنشطة 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 للمناطق القاحلة أو التي تعاني من نقص المياه”.
ومع ذلك، من المحتمل أن يكون هناك حد أعلى لكمية المياه التي يمكن تخصيصها لتعدين الليثيوم في عالم يزداد حرارة، وفقًا للدراسة. وهذا يعني أن الولايات المتحدة ستستمر على الأرجح في الاعتماد جزئيًا على سلاسل التوريد الأجنبية لليثيوم والمعادن المهمة الأخرى.
