المياه العذبة الضرورية لتعدين الليثيوم تنخفض في “مثلث الليثيوم” في العالم ، وهي منطقة غنية بالمعادن في هضبة الأنديز التي تمتد عبر أجزاء من الأرجنتين وبوليفيا وتشيلي وتحتوي على أكثر من نصف جميع احتياطيات الليثيوم العالمية.
في دراسة نشرت الأسبوع الماضي في مجلة Communications Earth and Environment ، وجد الباحثون أن كمية المياه العذبة المتاحة محليًا لاستخراج الليثيوم أقل بحوالي 10 مرات من التقديرات السابقة. يمكن أن ينمو الطلب العالمي للليثيوم ، والذي من المتوقع أن ينمو بنسبة 40 مرة بحلول عام 2040 ، إلى الأمطار السنوية المحدودة التي توفر المياه العذبة إلى مثلث الليثيوم القاحلة.
حث مؤلفو الورقة صناعة الليثيوم على تقليل استخدام المياه العذبة وتجنب تعطيل عمليات التعدين ، والتي تعتمد اعتمادًا كبيرًا على توفر المياه العذبة ، وتستهلك ما يصل إلى 500000 جالون من المياه لاستخراج طن واحد من الليثيوم. في مثلث الليثيوم ، تدعم المياه العذبة أيضًا الزراعة لمجتمعات صغيرة من السكان الأصليين وتحافظ على الأراضي الرطبة التي تعد موطنًا للشينشيلات التيل القصير ، والألوان البرية وأنواع فلامنغو الوردي التي لم يتم العثور عليها في أي مكان آخر في العالم.
وقال ديفيد بوت ، مؤلف الصحيفة وأستاذ علوم الأرض بجامعة ماساتشوستس-أمهرست: “المياه هي المورد الأكثر أهمية في هذه الأنظمة ، وهو جزء من النظام الأكثر حساسية للتغيير”. “أنا متفائل أنه من خلال البحث والتطوير ، يمكن أن تكون الشركات أكثر كفاءة في المياه ، خاصةً عند قيادة السوق”.
في حين أن المياه تدفع الحياة والصناعة في المثلث ، فإن الليثيوم أمر بالغ الأهمية للدفع التنظيمي العالمي للكهرباء ونمو صناعات التكنولوجيا النظيفة. المعدن هو عنصر أساسي للبطاريات التي تعمل على تشغيل السيارات الكهربائية وتخزين الطاقة الناتجة عن مصادر متجددة مثل الألواح الشمسية وطواحين الهواء.
من المتوقع أن تكون الحاجة إلى بطاريات الليثيوم رباعية بحلول عام 2030 ، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية. يشعر بعض خبراء الصناعة بالقلق من أن الشركات لن تكون قادرة على تلبية الطلب المتزايد ، حيث تواجه مناجم الليثيوم التأخير والإجراءات الطويلة لجعل المناجم في قمة القضايا المتعلقة بتوافر الموارد.
وقال مايكل ماكيبن ، أستاذ الجيولوجيا في جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد: “نحتاج إلى المزيد من مصادر الليثيوم للوصول إلى الإنترنت لتلبية الطلب الذي سنراه بحلول عام 2030”. “استخراج المعادن هو عملية بطيئة ومملة. ولهذا السبب فإن الأسعار متقلبة للغاية – يرتفع الطلب ، لكن العرض لا يمكن أن يستجيب على الفور.”
في مثلث الليثيوم ، تلعب المياه العذبة دورًا حاسمًا في تحديد إمدادات الليثيوم المتاحة للتعدين. يغسل المطر الليثيوم والمعادن الأخرى من التكوينات الصخرية إلى أحواض عميقة منحوتة في هضبة الأنديز المسطحة. هذه العملية ، التي تحدث على مدى ملايين السنين ، تخلق بحيرات مملوءة بالمياه الغنية بالليثيوم.
تقوم شركات التعدين باستخراج سائل الليثيوم من البحيرات وتركز المعادن مع طرق التبخر – التي تستخدم المياه العذبة الوفيرة المستمدة من طبقات المياه الجوفية القريبة. تعتمد مستويات المياه في طبقة المياه الجوفية هذه على الأمطار السنوية ، والتي يمكن أن تجلب ما لا يقل عن 20 ملليمتر من هطول الأمطار (0.8 بوصة) في بعض أجزاء مثلث الليثيوم.
يقول بوت إن بيانات الأرصاد الجوية المحدودة من نقص محطات الطقس في هضبة الأنديز النائية جعلت من الصعب التقاط كمية المياه العذبة التي تتدفق فعليًا إلى هذه البحيرات الغنية بالليثيوم والمناطق المحيطة بها. وأضاف أن النماذج الهيدرولوجية العالمية المستخدمة على نطاق واسع والتي تعتمد على هذه البيانات المتفرقة قد تبالغت بشكل كبير في تقدير إمدادات المياه العذبة في المنطقة.
نظر النموذج الذي طورته Boutt وفريقه إلى المياه العذبة في 28 مستجمعات المياه المختلفة عبر مثلث الليثيوم ، مستمدة من الملاحظات الميدانية وكذلك بيانات الأرصاد الجوية الوطنية وتقارير صناعة التعدين. يقول Boutt إنه يوفر صورة أكثر اكتمالًا لتدفق المياه العذبة في المنطقة الغنية بالليثيوم.
الأبحاث حول توفر المياه والموارد لعمليات تعدين الليثيوم لديها طريق طويل. في الولايات المتحدة ، كانت عمليات التعدين في منجم الليثيوم الوحيد في البلاد في Silver Peak ، نيفادا ، موضوعًا لضخ المياه العذبة الطويلة والطويلة في المنطقة التي غالبًا ما تكون مثبتة على الجفاف.
تقول فانيسا شينكر ، الباحثة في معهد الهندسة البيئية في إيث زيوريخ ، وهي جامعة سويسرية ، إنه يجب أن يكون هناك المزيد من الأبحاث حول الهيدرولوجيا في المناطق الغنية بالليثيوم حول العالم.
وقالت: “علاوة على كمية مناجم الليثيوم المائية ، نحتاج أيضًا إلى فحص سلسلة التوريد بأكملها للليثيوم والتفكير في مكونات مثل المعالجة الكيميائية والنقل”. “إن فهم مثلث الليثيوم سيساعدنا على فهم الأنظمة الأخرى على مستوى العالم.”
تم نشر هذا المقال في الأصل على NBCNews.com