به گزارش تجارت نیوز، افزایش تقاضا برای خودروهای برقی در سراسر جهان، رقابت برای دستیابی به منابع لیتیوم را وارد مرحله تازهای کرده است. لیتیوم که یکی از مهمترین عناصر مورد استفاده در باتری خودروهای الکتریکی، سیستمهای ذخیره انرژی و تجهیزات الکترونیکی محسوب میشود، اکنون به یک ماده اولیه استراتژیک برای اقتصادهای صنعتی تبدیل شده است. در همین راستا، آلمان پروژهای جاهطلبانه را آغاز کرده تا بتواند لیتیوم مورد نیاز خود و حتی بخش بزرگی از نیاز اروپا را از منابع داخلی تأمین کند.
دانشمندان آلمانی اکنون روی توسعه یک کارخانه استخراج سیار کار میکنند که قادر است لیتیوم را از شورابههای زمینگرمایی عمیق در زیر حوضه شمال آلمان استخراج کند. این شورابهها در لایههایی زمینشناسی قرار دارند که قدمت آنها به حدود ۳۰۰ میلیون سال قبل بازمیگردد و به باور محققان، یکی از بزرگترین ذخایر لیتیوم اروپا را در خود جای دادهاند.
پروژه RoLiXX؛ تلاش آلمان برای استقلال در تأمین لیتیوم
این پروژه در قالب طرحی با نام RoLiXX انجام میشود؛ پروژهای که عنوان کامل آن «روتلیگنت به عنوان منبع لیتیوم در حوضه شمال آلمان؛ از اکتشاف تا استخراج» است. این برنامه با حمایت وزارت تحقیقات، فناوری و فضای فدرال آلمان (BMFTR) اجرا میشود و بودجهای معادل ۳.۲ میلیون دلار، یا حدود ۲.۸ میلیون یورو، برای آن در نظر گرفته شده است.
هدایت این پروژه را محققان موسسه تحقیقاتی زیرساختهای انرژی و ژئوتکنولوژی فرانهوفر (Fraunhofer IEG) بر عهده دارند و چندین شریک دانشگاهی و صنعتی نیز در آن مشارکت میکنند. هدف اصلی این پروژه، ساخت یک سیستم استخراج سیار است که بتواند مستقیماً در تأسیسات زمینگرمایی مستقر شود و بدون توقف تولید انرژی، لیتیوم را از آبهای زیرزمینی بازیابی کند.
ذخایر عظیم لیتیوم در زیر حوضه شمال آلمان
محققان معتقدند حوضه شمال آلمان که ساختار زمینشناسی آن حدود ۳۰۰ میلیون سال قدمت دارد، میتواند یکی از غنیترین منابع لیتیوم در اروپا باشد. برآوردها نشان میدهد این منطقه ممکن است تا ۱.۲۷ تریلیون تن معادل لیتیوم در خود ذخیره کرده باشد؛ رقمی چشمگیر که میتواند نقش مهمی در آینده صنعت خودروهای برقی اروپا ایفا کند.
تمرکز اصلی دانشمندان روی آبهای زمینگرمایی غنی از لیتیوم است که در چندین کیلومتری زیر سطح زمین و در سازندهای معروف به «روتلیگنت» قرار دارند. این سازندها شامل ماسهسنگها و سنگهای آتشفشانی بسیار قدیمی هستند که شرایط مناسبی برای تجمع لیتیوم فراهم کردهاند.
تیلمان کرمر، مدیر پروژه در موسسه فرانهوفر، معتقد است اروپا برای حفظ استقلال صنعتی خود به منابع داخلی مواد اولیه استراتژیک نیاز دارد. او توضیح داد که توسعه منابع لیتیوم در شمال آلمان میتواند در آینده نقش مهمی در تأمین نیاز آلمان و حتی کل اروپا ایفا کند.
کارخانه سیار؛ استخراج لیتیوم بدون توقف نیروگاههای زمینگرمایی
یکی از مهمترین ویژگیهای این پروژه، طراحی یک کارخانه استخراج کاملاً سیار و قابل حمل است. دانشمندان قصد دارند این سیستم را به گونهای توسعه دهند که بتوان آن را مستقیماً به نیروگاههای زمینگرمایی منتقل کرد و بدون ایجاد اختلال در عملکرد نیروگاه، عملیات استخراج لیتیوم را انجام داد.
این سیستم آزمایشی تنها حدود ۲۵۰ کیلوگرم، معادل تقریباً ۵۵۱ پوند وزن دارد و فضای مورد نیاز آن نیز حدود دو متر مکعب است. به همین دلیل میتوان آن را با یک ون یا لیفتراک بهراحتی جابهجا کرد.
پژوهشگران امیدوارند با این فناوری، نیروگاههای زمینگرمایی علاوه بر تولید انرژی پاک، به مراکز استخراج لیتیوم نیز تبدیل شوند. در واقع هدف آنها ایجاد یک مدل «دوگانه» است که در آن تولید انرژی زمینگرمایی و استخراج مواد معدنی استراتژیک بهصورت همزمان انجام شود.
فناوری استخراج بدون تولید زباله جامد
یکی از چالشهای اصلی در استخراج لیتیوم از شورابههای زمینگرمایی، تشکیل رسوبات معدنی و خوردگی تجهیزات است. این رسوبات میتوانند به زیرساختهای نیروگاه آسیب بزنند و هزینههای نگهداری را افزایش دهند.
برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی آلمان یک سیستم استخراج تطبیقی طراحی کرده که قادر است پارامترهای فرآیند و افزودنیهای شیمیایی را متناسب با ترکیب آبهای حرارتی هر منطقه تنظیم کند.
نکته مهم دیگر این است که دانشمندان در تلاش هستند فرآیندی توسعه دهند که بدون تولید مواد جامد اضافی انجام شود. این روش میتواند از ایجاد پسماندهای معدنی دردسرساز جلوگیری کرده و اثرات زیستمحیطی استخراج لیتیوم را به حداقل برساند.
همسویی با قانون مواد اولیه حیاتی اروپا
پروژه RoLiXX کاملاً در راستای قانون مواد اولیه حیاتی اروپا یا CRM Act قرار دارد؛ قانونی که هدف آن کاهش وابستگی اروپا به واردات مواد خام استراتژیک از کشورهای دیگر است.
در حال حاضر بخش بزرگی از لیتیوم مورد استفاده صنایع اروپایی از کشورهای آمریکای جنوبی، چین و استرالیا وارد میشود. اما با رشد سریع بازار خودروهای برقی، اتحادیه اروپا به دنبال توسعه منابع داخلی و پایدار برای تأمین این ماده حیاتی است.
دانشمندان آلمانی اکنون در حال آزمایش این سیستم در شرایط واقعی عملیاتی هستند و علاوه بر عملکرد فنی، موضوعاتی مانند مقیاسپذیری صنعتی، توجیه اقتصادی و تأثیرات زیستمحیطی آن را نیز بررسی میکنند.
پروژه جدید آلمان برای استخراج لیتیوم از شورابههای زمینگرمایی، میتواند نقطه عطفی در آینده صنعت خودروهای برقی اروپا باشد. استفاده از یک کارخانه سیار، استخراج بدون تولید زباله جامد و امکان ترکیب تولید انرژی زمینگرمایی با بازیابی لیتیوم، این فناوری را به راهکاری نوآورانه و پایدار تبدیل کرده است.
اگر این پروژه به موفقیت کامل برسد، اروپا میتواند بخشی از وابستگی خود به واردات لیتیوم را کاهش داده و زنجیره تأمین باتری خودروهای برقی را ایمنتر و پایدارتر کند. همچنین این فناوری میتواند الگوی جدیدی برای استخراج مواد معدنی استراتژیک با کمترین آسیب زیستمحیطی در جهان باشد.
