پژوهشگران ذخیره عظیمی از لیتیوم را در ایالت آرکانزاس آمریکا کشف کردند
در میان بقایای دریای باستانی واقع در اعماق جنوب ایالت آرکانزاس در ایالات متحده، ذخیره‌ای عظیم از لیتیوم پنهان شده است که می‌تواند تا ۹ برابر تقاضای جهانی برای این ماده‌ی حیاتی را تا سال ۲۰۳۰ تأمین کند. لیتیوم با نماد شیمیایی Li، فلزی با رنگ نقره‌ای و سفید، قلیایی، نرم و بسیار واکنش‌پذیر است که در ساخت باتری برای خودروهای برقی به‌کار می‌رود.
گروهی از محققان مشترک از دولت فدرال و ایالت آرکانزاس، یک مدل یادگیری ماشین را برای پیش‌بینی و نقشه‌برداری از غلظت لیتیوم در آب‌های شور سفره‌های سنگ‌آهکی متخلخل در زیر منطقه که به «آب‌نمک سازند اسماک‌اور» معروف است، آموزش دادند. این مدل روی داده‌های جدید و موجود لیتیوم در منطقه، همراه با تغییرات زمین‌شناسی، ژئوشیمی و دما آموزش داده شد.
براساس نتایج پژوهش محققان، در منابع مخفی لیتیوم آرکانزاس بین ۵٫۱ تا ۱۹ میلیون تن لیتیوم موجود است که می‌تواند ۳۵ تا ۱۳۶ درصد از منابع برآورد‌شده‌ی کنونی ایالات متحده را تأمین کند. این کشف، به معنای کاهش وابستگی ایالات متحده به واردات لیتیوم و برآورده‌سازی هدف وزارت انرژی آمریکا خواهد بود.
همچنین، مطالعه نشان می‌دهد که در سال ۲۰۲۲، آب‌نمک استخراج‌شده توسط صنایع نفت، گاز و برم در این منطقه، حاوی حدود پنج هزار تن لیتیوم حل‌شده بوده است. در حال حاضر جهان به سمت خودروهای برقی و هیبریدی در حرکت است، بنابراین این عنصر ارزشمند نقشی حیاتی را ایفا می‌کند.
لیتیوم، عنصر کلیدی در ساخت باتری‌های خودروهای برقی محسوب می‌شود و در حال حاضر، تقاضا برای آن به وضوح در حال افزایش است. براساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، در سال ۲۰۲۳ باتری‌های خودروهای برقی، ۸۵ درصد از کل تقاضای لیتیوم را به خود اختصاص داده بودند که در مقایسه با سال گذشته، ۳۰ درصد افزایش یافته است.
استخراج روباز با صرف هزینه بالا، مقادیر اندکی از لیتیوم را تولید می‌کند
آژانس بین‌المللی انرژی هشدار داده است که «استخراج و پالایش لیتیوم، باید با سرعتی بیش از پیش رشد کند تا در آینده پاسخگوی میزان تقاضا باشد». بااین‌حال، هرگونه استخراج جدید لیتیوم و برداشت آب‌های زیرزمینی، ممکن است نگرانی‌هایی را به دنبال داشته باشد.
یکی از روش‌های استخراج لیتیوم، روش معدن‌کاوی استخراج روباز یا استخراج نواری است که با استفاده از استخرهای تبخیری به تخریب گسترده‌ی زمین، مصرف بی‌رویه آب و انتشار گرد‌و‌غبار سمی منجر می‌شود و در نهایت، با صرف هزینه‌ی بالا، مقادیر اندکی از لیتیوم را تولید می‌کند.
اما در جنوب آرکانزاس، صنعت برم از فرآیندی استفاده می‌کند که در آن، آب‌نمک از آبخوان به سطح پمپاژ، برم استخراج و سپس، پساب حاصل به پایین بازگردانده می‌شود. در این فرآیند، لیتیوم به‌عنوان ماده‌ی معدنی اضافی می‌تواند بازیابی شود و پژوهشگران بر این باورند که منابع لیتیوم در استخراج‌های گذشته هنوز تحلیل نرفته‌اند.
بااین‌حال، روش استخراج فوق تأثیر زیست‌محیطی کاملاً صفر را تضمین نمی‌کند؛ بلکه همچنان موارد ناشناخته‌ای در این زمینه باقی مانده است. هم‌اکنون، شرکت‌های بسیاری در صف حفاری چاه‌های لیتیوم جدید ایستاده‌اند.
- کشف ذخیره عظیمی از لیتیوم در پنسیلوانیای آمریکا5 خرداد 03مطالعه '2
- پادشاهی ۱۶۵ ساله نفت رو به پایان است؛ آیا بدون طلای سیاه می‌توانیم زندگی کنیم؟14 خرداد 03مطالعه '8
پاتریک دانلی، زیست‌شناس و مدیر مرکز تنوع زیستی حوضه بزرگ، در گفت‌وگویی اظهار کرد: «ما از خودروهای برقی و باتری‌ها برای کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی حمایت می‌کنیم، اما به طور فعال، به دنبال مناطقی در ایالات متحده هستیم که استخراج لیتیوم در آن‌ها به جوامع و محیط‌زیست آسیب نرساند.»
دانلی افزود: «هیچ چیز بدون هزینه به دست نمی‌آید و استخراج مستقیم لیتیوم نیز اثرات خاص خودش را دارد.» بدون شک، ایجاد توازن در این مسیر چالش‌برانگیز خواهد بود. اما نتایج پژوهش می‌تواند رسیدن به هدف را آسان‌تر کند.
دیوید اپلگیت، مدیر سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، می‌گوید: «لیتیوم ماده‌ی معدنی حیاتی برای گذار در مسیر انرژی‌های پاک است و افزایش تولید آن در ایالات متحده، می‌تواند پیامدهای مثبتی را در راستای اشتغال، تولید و تاب‌آوری زنجیره‌ی تأمین جهانی به دنبال داشته باشد».
اپلگیت در پایان افزود: «مطالعه‌ی محققان، ارزش علم را در حل مسائل اقتصادی و مهم جامعه به نمایش می‌گذارد.»
یافته‌های پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.
نظرات