انقلابی در باتری خودروهای الکتریکی
براساس گزارشهای آژانس دولتی مطالعات معدنی شیلی بازار جهانی لیتیوم در سال ۲۰۲۵ با مازاد عرضه ۱۴۱ هزار تنی مواجه خواهد شد که نتیجه آن برهم خوردن تعادل در بازار جهانی و افت نرخ این فلز معدنی خواهد بود. با این حال آرژانتین، شیلی، هند و زیمبابوه قصد افزایش تولید لیتیوم را دارند.
هند با هدف استخراج و تولید لیتیوم در بخش معدن آرژانتین سرمایهگذاری میکند. آرژانتین چهارمین تولیدکننده بزرگ لیتیوم در جهان به شمار میرود و امتیازات مالیاتی برای سرمایهگذاران خارجی با سرمایه بیش از ۲۰۰ میلیون دلار در نظر گرفته است. به دنبال این موضوع شرکتهای معدنی دولتی هند Khanij Bidesh India و Coal India به همراه شرکت معدنی خصوصی Greenko در حال کشف منابع لیتیوم در شمال غربی استان کاتامارکا در آرژانتین هستند. طبق توضیحات وزیر صنعت و معدن هند به رویترز، هند به دنبال گسترش سرمایهگذاریهای خود در بخش معدن، گاز، نفت و لیتیوم آرژانتین است تا منابع مورد نیاز برای حرکت به سمت انرژیهای تجدیدپذیر را تأمین کند. بررسیهای رویترز نشان میدهد هند درصدد جایگزینی بیش از ۳۰ درصد وسایل نقلیه خود با خودروهای برقی تا سال ۲۰۳۰ است و اهداف بلندپروازانهای جهت کشف و تولید لیتیوم دارد که این موضوع تأثیرات منفی بر بازار جهانی این فلز معدنی خواهد داشت
مازاد عرضه لیتیوم تا سال ۲۰۲۷
تولید و عرضه لیتیوم در سال ۲۰۲۴ بیش از تقاضا بود که این موضوع کاهش چشمگیر نرخ این فلز معدنی را به دنبال داشت. این مسئله باعث شد تعداد زیادی از تولیدکنندگان بزرگ لیتیوم در جهان به ویژه در استرالیا اهداف تولید خود را برای سال ۲۰۲۵ کاهش دهند. با این وجود بررسیها از مازاد عرضه لیتیوم در طول سال میلادی جاری حکایت میکند. بر اساس گزارشهای منتشر شده از سوی آژانس دولتی مطالعات معدنی شیلی بازار جهانی لیتیوم در سال ۲۰۲۴ با مازاد عرضه ۸۹ هزار تنی مواجه شد و این میزان در سال ۲۰۲۵ به ۱۴۱ هزار تن خواهد رسید که نتیجه آن برهم خوردن تعادل در بازار جهانی لیتیوم و افت مجدد نرخ این فلز معدنی خواهد بود. همچنین اعضای آژانس دولتی مطالعات معدنی شیلی مدعیاند مازاد تولید و عرضه لیتیوم طی دو تا سه سال آینده ادامه خواهد داشت و انتظار میرود بازار جهانی لیتیوم از سال ۲۰۲۷ به تعادل نسبی برسد.
تشدید رقابت برای تولید لیتیوم
اگرچه ارزیابیهای آژانس دولتی مطالعات معدنی شیلی بیانگر مازاد عرضه و کاهش نرخ لیتیوم در سال ۲۰۲۵ است. ولی دولت شیلی برنامهای برای کاهش تولید لیتیوم خود در سال میلادی جاری ندارد و مطابق اطلاعات منتشر شده شیلی میزان استخراج و تولید لیتیوم خود را در سال ۲۰۲۵ به ۳۰۵ هزار تن افزایش خواهد داد در حالی که این میزان سال ۲۰۲۴ حوالی ۲۸۵ هزار تن بود. همچنین آرژانتین قصد تولید سالانه بیش از ۱۰۰ هزار تن لیتیوم تا سال ۲۰۲۶ را دارد. مقامات زیمبابوه نیز با اشاره به تولید ۷۵ هزار تن لیتیوم در سال ۲۰۲۴ معادل شش درصد از عرضه جهانی لیتیوم، از برنامههای خود جهت افزایش قابل توجه استخراج و تولید این فلز معدنی تا سال ۲۰۳۰ خبر دادند. رویترز مدعی است کشورهای جدیدی در سال ۲۰۲۵ به جمع بازیگران بزرگ بازار جهانی لیتیوم اضافه میشوند و روزهای پر رونقی در انتظار بازار جهانی لیتیوم نخواهد بود.
لیتیوم چیست؟
لیتیوم یکی از عناصر بسیار استراتژیک مورد استفاده در ذخیرهسازی انرژی است. همیشه گزارشهای انتقادی در مورد استخراج لیتیوم وجود دارد. در برخی مناطق، مردم محلی از افزایش خشکسالی شکایت دارند که برای مثال دامداری را تهدید میکند یا منجر به خشک شدن پوشش گیاهی میشود. از دیدگاه کارشناسان، هنوز مشخص نیست که خشکسالی تا چه حد به استخراج لیتیوم مرتبط است.
از طرف دیگر این فلز تا حد زیادی کاربردی است و صنایع مختلف به آن نیاز مبرم دارند. به خصوص در عصر حاضر که به سمت برقی شدن تجهیزات میرویم، و باتریها به عنوان اصلیترین عنصر در برقی شدن تجهیزات، به لیتیوم برای ساخت نیاز دارند.
لیتیوم (Lithium) نخستین فلز قلیایی در جدول تناوبی است که از عناصری مانند سدیم (Na) تشکیل شده است. لیتیوم عنصر بسیار واکنش پذیر و قابل اشتعال است که در طبیعت به حالت خالص وجود ندارد، اما میتوان آن را در مقادیر کم از سنگ، خاک رس و آب نمک استخراج کرد.
لیتیوم در جدول تناوبی: لیتیوم با نشان Li و عدد اتمی ۳ که در جدول تناوبی به همراه فلزات قلیایی در گروه یک قرار دارد. این عنصر در حالت خالص، فلزی نرم و به رنگ سفید خاکستری میباشد که بهسرعت در معرض آب و هوا اکسید شده، کدر میشود.
لیتیوم که در سال ۱۸۱۷ توسط شیمیدان سوئدی یوهان آگوست آرفودسون در کانی پتالیت کشف شد کشف شد، یکی از سه عنصری است که در طول انفجار بزرگ به همراه هیدروژن و هلیوم سنتز شده است. لیتیوم در رسوبات آب نمک و به عنوان نمک در چشمههای معدنی یافت میشود. نام آن برگرفته از یک کلمه یونانی به معنای سنگ است. غلظت آن در آب دریا ۰.۱ قسمت در میلیون (ppm) است. لیتیوم همچنین در سنگ معدن پگماتیت، مانند اسپودومن (LiAlSi۲O۶) و لپیدولیت (با ساختارهای مختلف)، یا در سنگ معدن آمبلیگونیت (LiAlFPO۴)، با محتوای Li۲O بین ۴ تا ۸.۵ درصد یافت میشود. حدود ۰.۰۰۲ درصد از پوسته زمین را تشکیل میدهد.
لیتیوم که در همه جای زمین وجود دارد، در امریکای لاتین بیشترین فراوانی را دارد. به دلیل وزن بسیار سبک و خواص برجسته آن که در
فناوریهای ذخیرهسازی انرژی الکتروشیمیایی استفاده میشود، بسیار مورد درخواست صنایع مختلف است. امروزه بیش از ۳۰ درصد از تولید آن در سراسر جهان برای تولید باتری استفاده میشود، اما برای ساخت شیشه و سرامیک مقاوم در برابر حرارت، روان کنندهها، فولاد و آلومینیوم، لاستیک و ... نیز مورد نیاز است. به ویژه با توسعه خودروهای الکتریکی، لیتیوم بیشتر و بیشتر مورد نیاز است و درحالحاضر از رشد ۲۵ درصدی تقاضا در هر سال برخوردار است.
کاربرد لیتیوم در صنعت
کاربردهای صنعتی اصلی برای فلز لیتیوم در متالورژی است، جایی که عنصر فعال به عنوان یک جاذب (حذفکننده ناخالصیها) در پالایش فلزاتی مانند آهن، نیکل، مس و روی و آلیاژهای آنها استفاده میشود. طیف وسیعی از عناصر غیرفلزی از جمله اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن، کربن، گوگرد و هالوژنها توسط لیتیوم حذف میشوند. لیتیوم به میزان قابل توجهی در سنتز آلی، هم در واکنشهای آزمایشگاهی و هم در صنعت استفاده میشود.
یک معرف کلیدی که به صورت تجاری در مقیاس بزرگ تولید میشود n-butyllithium، C۴H۹Li است. استفاده تجاری اصلی آن به عنوان آغازگر پلیمریزاسیون است، به عنوان مثال، در تولید لاستیک مصنوعی. همچنین بهطور گسترده در تولید سایر مواد شیمیایی آلی، به ویژه مواد دارویی استفاده میشود.
باتریهای لیتیوم-یونی قلب تپنده همه گجتها و ابزارهای فناوری هستند. تقریباً دیگر نمیتوان وسیلهای را بدون این باتریها در جهان دید. از مسواکهای الکتریکی گرفته تا خودروهای تمام الکتریکی. با گستردهتر شدن استفاده از خودروهای الکتریکی و ممنوع شدن تولید خودرو با سوخت فسیلی مشخص است که لیتیوم میتواند چه نقش طلایی در جهان داشته باشد. به دلیل وزن سبک و ظرفیت الکتروشیمیایی منفی زیاد، فلز لیتیوم، چه خالص و چه در حضور عناصر دیگر، به عنواناند (الکترود منفی) در بسیاری از باتریهای لیتیومی اولیه غیرقابل شارژ عمل میکند. از اوایل دهه ۱۹۹۰، کارهای زیادی روی باتریهای ذخیرهسازی لیتیومی قابل شارژ با قدرت بالا برای وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیرهسازی نیرو انجام شده است.
موفقترین آنها جداسازیاند و کاتدی مانند LiCoO۲ را توسط یک پلیمر رسانای بدون حلال فراهم میکند که اجازه مهاجرت کاتیون لیتیوم، Li+ را میدهد. باتریهای لیتیومی قابل شارژ کوچکتر بهطور گسترده برای تلفنهای همراه، دوربینها و سایر دستگاههای الکترونیک استفاده میشوند.
سخن پایانی
بازار جهانی فلز قلیایی لیتیوم به سرعت در حال رشد است. تنها بین سالهای ۲۰۰۸ و ۲۰۱۸، تولید سالانه در کشورهای عمده تولیدکننده از ۲۵هزار۴۰۰ تن به ۸۵ هزار تن افزایش یافت. یک محرک مهم رشد، استفاده از آن در باتری خودروهای الکتریکی است. با این حال، لیتیوم در باتری لپ تاپها و تلفنهای همراه و همچنین در صنعت شیشه و سرامیک استفاده میشود.