كامل ادريس يلتقي نائب الأمين العام للأمم المتحدة بنيويورك    شاهد بالفيديو.. شباب سودانيون ينقلون معهم عاداتهم في الأعراس إلى مصر.. عريس سوداني يقوم بجلد أصدقائه على أنغام أغنيات فنانة الحفل ميادة قمر الدين    محرز يسجل أسرع هدف في كأس أفريقيا    شاهد بالفيديو.. جنود بالدعم السريع قاموا بقتل زوجة قائد ميداني يتبع لهم و"شفشفوا" أثاث منزله الذي قام بسرقته قبل أن يهلك    شاهد بالصور.. أسطورة ريال مدريد يتابع مباراة المنتخبين السوداني والجزائري.. تعرف على الأسباب!!    شاهد بالفيديو.. الطالب صاحب المقطع الضجة يقدم اعتذاره للشعب السوداني: (ما قمت به يحدث في الكثير من المدارس.. تجمعني علاقة صداقة بأستاذي ولم أقصد إهانته وإدارة المدرسة اتخذت القرار الصحيح بفصلي)    السودان يردّ على جامعة الدول العربية    وزير الداخلية التركي يكشف تفاصيل اختفاء طائرة رئيس أركان الجيش الليبي    البرهان يزور تركيا بدعوة من أردوغان    المريخ يحقق الرمونتادا أمام موسانزي ويتقدم في الترتيب    سر عن حياته كشفه لامين يامال.. لماذا يستيقظ ليلاً؟    "سر صحي" في حبات التمر لا يظهر سريعا.. تعرف عليه    تقارير: الميليشيا تحشد مقاتلين في تخوم بلدتين    جنوب إفريقيا ومصر يحققان الفوز    مجلس التسيير يجتمع أمس ويصدر عددا من القرارات    شاهد بالصورة.. الناشط محمد "تروس" يعود لإثارة الجدل ويستعرض "لباسه" الذي ظهر به في الحفل الضجة    شاهد بالصورة والفيديو.. المذيعة تسابيح خاطر تستعرض جمالها بالفستان الأحمر والجمهور يتغزل ويسخر: (أجمل جنجويدية)    سيدة الأعمال رانيا الخضر تجبر بخاطر المعلم الذي تعرض للإهانة من طالبه وتقدم له "عُمرة" هدية شاملة التكاليف (امتناناً لدورك المشهود واعتذارا نيابة عنا جميعا)    شاهد بالصورة والفيديو.. المذيعة تسابيح خاطر تستعرض جمالها بالفستان الأحمر والجمهور يتغزل ويسخر: (أجمل جنجويدية)    والي الخرطوم: عودة المؤسسات الاتحادية خطوة مهمة تعكس تحسن الأوضاع الأمنية والخدمية بالعاصمة    فيديو يثير الجدل في السودان    إسحق أحمد فضل الله يكتب: كسلا 2    ولاية الجزيرة تبحث تمليك الجمعيات التعاونية الزراعية طلمبات ري تعمل بنظام الطاقة الشمسية    شرطة ولاية نهر النيل تضبط كمية من المخدرات في عمليتين نوعيتين    الكابلي ووردي.. نفس الزول!!    حسين خوجلي يكتب: الكاميرا الجارحة    احذر من الاستحمام بالماء البارد.. فقد يرفع ضغط الدم لديك فجأة    في افتتاح منافسات كأس الأمم الإفريقية.. المغرب يدشّن مشواره بهدفي جزر القمر    استقالة مدير بنك شهير في السودان بعد أيام من تعيينه    مكافحة التهريب بكسلا تضبط 13 ألف حبة مخدرات وذخيرة وسلاح كلاشنكوف    كيف تكيف مستهلكو القهوة بالعالم مع موجة الغلاء؟    4 فواكه مجففة تقوي المناعة في الشتاء    اكتشاف هجوم احتيالي يخترق حسابك على "واتسآب" دون أن تشعر    ريال مدريد يزيد الضغط على برشلونة.. ومبابي يعادل رقم رونالدو    رحيل الفنانة المصرية سمية الألفي عن 72 عاما    قبور مرعبة وخطيرة!    شاهد بالصورة.. "كنت بضاريهم من الناس خائفة عليهم من العين".. وزيرة القراية السودانية وحسناء الإعلام "تغريد الخواض" تفاجئ متابعيها ببناتها والجمهور: (أول مرة نعرف إنك كنتي متزوجة)    حملة مشتركة ببحري الكبرى تسفر عن توقيف (216) أجنبي وتسليمهم لإدارة مراقبة الأجانب    عزمي عبد الرازق يكتب: عودة لنظام (ACD).. محاولة اختراق السودان مستمرة!    انخفاض أسعار السلع الغذائية بسوق أبو حمامة للبيع المخفض    تونس.. سعيد يصدر عفوا رئاسيا عن 2014 سجينا    ضبط أخطر تجار الحشيش وبحوزته كمية كبيرة من البنقو    البرهان يصل الرياض    ترامب يعلن: الجيش الأمريكي سيبدأ بشن غارات على الأراضي الفنزويلية    قوات الجمارك بكسلا تحبط تهريب (10) آلاف حبة كبتاجون    مسيّرتان انتحاريتان للميليشيا في الخرطوم والقبض على المتّهمين    إسحق أحمد فضل الله يكتب: (حديث نفس...)    حريق سوق شهير يسفر عن خسائر كبيرة للتجار السودانيين    مياه الخرطوم تكشف تفاصيل بشأن محطة سوبا وتنويه للمواطنين    محافظ بنك السودان المركزي تزور ولاية الجزيرة وتؤكد دعم البنك لجهود التعافي الاقتصادي    الصحة الاتحادية تُشدد الرقابة بمطار بورتسودان لمواجهة خطر ماربورغ القادم من إثيوبيا    مقترح برلماني بريطاني: توفير مسار آمن لدخول السودانيين إلى بريطانيا بسهولة    الشتاء واكتئاب حواء الموسمي    عثمان ميرغني يكتب: تصريحات ترامب المفاجئة ..    "كرتي والكلاب".. ومأساة شعب!    ما الحكم الشرعى فى زوجة قالت لزوجها: "من اليوم أنا حرام عليك"؟    حسين خوجلي: (إن أردت أن تنظر لرجل من أهل النار فأنظر لعبد الرحيم دقلو)    حسين خوجلي يكتب: عبد الرجيم دقلو.. إن أردت أن تنظر لرجل من أهل النار!!    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



الليثيوم: المعدن الذي يمكنه إنقاذ مناخ الأرض
سودانيات نشر في سودانيات يوم 13 - 04 - 2014

يقع معدن الليثيوم تحت طبقات من الملح، ويُتوقع أن يتقشر خلال 50 عام.
لورانس نايت
بي بي سي
الليثيوم هو أحد أهم مكونات البطاريات الصغيرة، التي تمد الكثير من الأجهزة بالطاقة. وقد يؤدي الاعتماد لى بطاريات الليثيوم إلى تخفيض الاستهلاك العالمي للوقود الحفري.
وتظهر في صور القمر الصناعي لأمريكا الجنوبية بقعة بيضاء مميزة على اليسار.
وبتقريب الصورة، يتضح أن البقعة واحدة من أنقى وأندر مسطحات الملح، وهي الأكبر على سطح الأرض.
وتقع هذه البقعة في جبال الإنديز في بوليفيا، وتغطي مساحة مئة كيلومتر، بارتفاع 3600 متر. وهي مساحة مسطحة بيضاء تشبه الثلج الذي سقط لتوه.
يسمى المكان ب "سالار دي ايوني"، وهو من أجمل البقاع التي بإمكانها أن تكون جزءا من حل مشكلة التغير المناخي بتوفير بديل للوقود الحفري.
ورغم الحالة الجيدة التي يبدو عليها الملح، إلا أنه من المتوقع خلال 50 عاما أن يتقشر ويتصلب ويُنقَل بعيدا. فتحت هذه القشرة الملحية السميكة، يقع أكبر احتياطي لليثيوم في العالم، وهو ما يعادل ثلث الكمية المتوفرة عالميا من هذا المعدن القلوي.
وفي الثمانينيات، كان الليثيوم أحد المعادن المغمورة. ولكن عام 1991، تغير هذا الوضع مع إصدار سوني أول جهاز إلكتروني محمول يعمل ببطاريات أيونات الليثيوم.
واليوم، أصبحتا كلمتا "ليثيوم" و"بطارية" شبه مترادفتين، إذ يتواجد هذا المعدن في كل هواتفنا الذكية والحواسب اللوحية والمحمولة.
ويعود نجاح الليثيوم إلى أنه ثالث العناصر في الجدول الدوري، بعد غازي الهيدروجين والهيليوم. وتحتوي كل واحدة من ذراته الدقيقة على ثلاثة بروتونات. مما يجعل الليثيوم أخف المعادن.
ويطفو الليثيوم في حالته الأصلية على الزيت الذي يخزنه فيه الكيميائيون، إذ يُخزّن في الزيت وغاز الأرجون النبيل.
ويتفاعل الليثيوم مع المياه ككل المعادن القلوية، كالصوديوم والبوتاسيوم، وإن كان لا يتفاعل بقوة مثلهما. مما يجعل الليثيوم مادة مثالية لتصنيع البطاريات خفيفة الوزن.
وتقول أستاذة الكيمياء بجامعة لندن، أندريا سيلا، إن البطاريات "تصدر تيارا كهربائيا بتحريك الإلكترونات في دائرة كهربائية. وبصفتي كيميائية، أهتم بمعرفة ما يجري داخل البطارية. ومع حركة كل إلكترون، يتحرك أيون ليثيوم داخل البطارية."
ولصغر حجم الذرات، تتحرك بسهولة بين طبقات المواد المكونة للبطاريات. ولخفة وزن الليثيوم، يُعتبر أكثر مكونات البطاريات كثافة للطاقة. بمعنى أنه يخزن أكبر كمية طاقة مقارنة بوزنه.
وهنا تظهر أهمية الليثيوم في مكافحة التغير المناخي. فهو أنسب خامات البطاريات المستخدمة في تخزين الطاقة سواء للأجهزة أو السيارات.
ولا يقتصر نفع خصائص الليثيوم الإلكتروكيميائية على البطاريات فحسب، بل يشمل جسم الإنسان أيضا.
حاويات بها صوديوم وبوتاسيوم وليثيوم
تساعد أيونات الليثيوم على تحقيق التوازن بين تغيرات نشاط أيونات الصوديوم والبوتاسيوم، مما يساهم في حماية مرضى الاكتئاب الهستيري من الانتحار
وتقول أستاذة الطب النفسي بجامعة جونز هوبكنز للطب، كاي ريدفيلد جاميسون، إن "الليثيوم أنقذ حياتي. كنت لأموت أو أتأخر بدونه".
وجاميسون خبيرة في حالات الاكتئاب الهستيري، وتعاني من المرض نفسها.
وككثير من المرضى، تعتمد جاميسون على أقراص بيكاربونات الليثيوم، وهي نفس المادة الطبيعية المستخرجة من بحيرات الملح، لتهدئتها في أطوار الهياج العصبي والاكتئاب الانتحاري من المرض.
وقالت: "عندما خالفت تعليمات الطبيب وتوقفت عن تعاطي الأقراص، اُصبت بالهوسة ثم باكتئاب انتحاري."
ورغم أن الأقراص لها أعراض جانبية ولا توفر للمرضى حياة طبيعية، إذ يمكنها أن تصيبهم بالغثيان أو الشعور بالعزلة العاطفية، إلا أنها حالت دون انتحار الكثيرين. وهو الأمر الذي يظل غامضا حتى اليوم.
ولكن قد يكون للأمر علاقة بأن الأعصاب والمخ لا يعتمدان على سير الإلكترونات بحسب الاعتقاد السائد. وإنما يعتمدان على سير الأيونات الخاصة بجزيئات الصوديوم والبوتاسيوم الموجبة.
وقد تساعد أيونات الليثيوم على تهدئة التفاوت في نشاط الايونات، المسبب للاكتئاب الهستيري.
وتُستخدم كميات محددة وثابتة من الليثيوم في التطبيقات الطبية.
وبحسب شركة الأرجنتين للتعدين، ترجع زيادة الطلب على الليثيوم بنسبة 20 في المئة في العام الواحد لزيادة الطلب على بطاريات الليثيوم. ومعظم هذا الطلب يعود للسيارات، وليس الأجهزة.
وتزيد شعبية السيارات الثنائية التي تعمل بالمحركات الكهربائية، التي تعتمد على بطاريات الليثيوم، بجانب كميات محدودة من الوقود.
وينمو سوق المركبات الكهربائية النظيفة ببطء. ويعود ذلك بشكل كبير للتحديات التي تواجه بطاريات الليثيوم.
ويقول نايجيل براندون، الأستاذ بالجامعة الملكية في لندن، وأحد الباحثين المشاركين في جهود دولية لتحسين أداء البطاريات، إن الليثيوم في حالته الأصلية "له نفس كثافة طاقة الوقود. ولكن لا يمكننا استخدام الليثيوم في حالته الأصلية، إذ نضطر إلى تخزينه في مواد أخرى، مما يخفف كثافة الطاقة في بطاريات التجربة."
وبحساب عوامل مثل قطبي الكربون وحاوية البطارية والسائل المحول للكهرباء وغيرها، تقل القدرة على تخزين الطاقة في بطاريات الليثيوم للسيارات إلى واحد على 50 في مقابل خزان الوقود.
كيف تعمل بطاريات الليثيوم
من ثوابت شرح بطاريات الليثيوم تسمية القطب السالب بالأنود، والقطب الموجب بالكاثود، ويفصلهما عازل كهربائي.
وأثناء إفراغ الشحن، يسير التيار الكهربائي من الأنود للكاثود عبر الجهاز الموصل بالبطارية. وفي نفس الوقت، تتحرك أيونات الليثيوم الموجبة من الأنود إلى الكاثود عن طريق المادة العازلة.
ومع وصول أيونات الليثيوم إلى الكاثود، تجمع نفسها في شكل أوكسيد المعدن الذي يقبل إلكترونات من الدوائر الخارجية.
يُصنع الأنود من الكربون، ويصنع الكاثود من الكوبلت أو أوكسيد المنجنيز. أما السائل الموصل للكهرباء المحيط بالقطبين، فعادة ما يتكون من أملاح الليثيوم في مذيب طبيعي، كمادة الإثير.
وأثناء الشحن، تتم نفس العملية السابقة بالعكس.
والمسألة هي أنه كلما انخفضت قدرة البطارية على تخزين الطاقة، كلما انخفضت المسافة التي يمكن أن تقطعها السيارة.
ويمثل قصر المسافات التي يمكن أن تقطعها السيارات الكهربائية واحدا من أهم الأسباب في عزوف الناس عن التحول إلى تلك السيارات.
ويعتقد البروفيسور براندون أننا يمكن أن نشهد زيادة لخمسة أضعاف في كمية الطاقة خلال العقدين القادمين، وربما لعشرة أضعاف أو أكثر أذا أثبتت الكتنولوجيا الجديدة نجاحا.
ويركز العديد من الأبحاث حاليا على بطاريات "الليثيوم- الهواء"، حيث سيتم استبدال معظم البطارية بأكسجين مسحوب من الغلاف الجوي.
وعلى الرغم من ذلك، يقول البروفيسور براندون إن المواصفات الكيميائية لبطاريات الليثيوم تعني أنها لن
تقترب أبدا من البنزين فيما يتعلق بكثافة الطاقة.
في الحقيقة فإن معظم التطور الذي تشهده الأجهزة الصغيرة في الوقت الحالي لم يؤدي إلى تحسن يذكر في أداء البطاريات، فضلا عن تحقيق خطوات كبيرة باتجاه تخفيض استهلاك الطاقة.
ومن المرجح أن ينطبق نفس الشيئ على السيارات الكهربائية في المستقبل القريب، حيث سيكون المهندسون مضطرون لتصميمها في ضوء محدودية قدرات البطاريات.
ولا تمثل كمية الطاقة المخزنة المشكلة الوحيدة، لأنها ليس الشيئ الوحيد الذي تهتم به في البطارية.
من ناحية أخرى، لماذا لدينا بطاريات حمضية من معدن الرصاص في السيارات التقليدية التي تعمل بمشتقات النفط، مع الاخذ في الاعتبار أن الرصاص هو أثقل عنصر مستقر في جدول العناصر الدوري؟
السبب هو أن الرصاص يمدنا بشيئين ليس بإمكان الليثيوم أن يمدنا بهما في الوقت الحالي، وهما زيادة الطاقة الضرورية للإشعال لكي يبدأ تشغيل المحرك. وثانيا القدرة الرهيبة على الصمود أمام آلاف دورات البطارية بغض النظر عن حرارة و بردوة الجو.
وكمعدن قلوي فإن التفاعلية العالية لمعدن الليثيوم تمثل نقطة ضعف، لأن التفاعلات غير المطلوبة داخل البطارية تؤدي إلى ضعف البطارية مع مرور الوقت.
وبينما يمكن أن يكون ذلك الأمر جيدا بالنسبة لبطارية الهاتف الذي يعمل بشكل جيد لمدة عامين إلى ثلاثة في المتوسط، لكنه قد يسبب متاعب لك إذا كنت ترغب في أن تدوم بطارية سيارتك لما يقرب من عقد من الزمان.
رجل يجمع كتل الملح
تمثل مسطحات "سالار دي ايوني" أحد أضلاع مثلث الليثيوم
مشاكل عديدة
ولا تمثل قدرة البطارية على التحمل والاستمرار المشكلة الوحيدة التي يرغب الباحثون من البروفيسور براندون التغلب عليها.
لكن يجب أن تكون البطارية أيضا آمنة ورخيصة.
حيث اكتشف بعض مصنعي الطائرات والسيارات أن بطاريات الليثيوم قد تسخن أكثر من اللازم أحيانا، مما يؤدي لاشتعالها بالنيران.
وبرغم ذلك، فإننا نقدر المزايا التي تمنحها لنا تلك البطاريات، كما أن الخصائص الكهروكيميائية لمعدن الليثيوم تجعله سيظل في قلب مستقبل صناعة البطاريات.
وكل ذلك يجعلنا نعود مرة أخرى إلى أمريكا الجنوبية.
وتمثل مسطحات "سالار دو ايوني" الملحية في بوليفيا أحد أضلاع "مثلث الليثيوم" والتي تمتد إلى تشيلي والأرجنتين.
وتسيطر الدول الثلاث على الانتاج العالمي من الليثيوم، ويعود ذلك إلى التركيبة الجيولوجية التي شكلت قارة أمريكا الجنوبية.
وأدى انحسار المحيط الهادئ عند سواحل تشيلي إلى ارتفاعات في القشرة الأرضية وتكون بحيرات في هذه الدول.
وتجمعت أملاح معدن الليثيوم التي ذابت من الصخور في تلك البحيرات، كما لعبت مرتفعات الإنديز دورا أيضا في هذه المسألة.
وأدى المناخ الجاف في هذه المنطقة إلى تبخر تلك البحيرات، مخلفة ورائها املاحا بلورية نراها في المسطحات الملحية في مرتفعات سلار دي يوني
وسلار دي اتاكاما في وسط صحراء اتاكاما التي تمثل أكثر الأماكن جفافا على سطح الارض.
أسباب سياسية
ومنطقة سلار دي أتاكاما ليست جميلة مثل منطقة سلار دي يوني بسبب الأتربة التي تهب عليها من الصحراء المحيطة ، لكنها تعد أكبر مصدر لاستخراج معدن الليثيوم.
لكن لماذا لم يقترب أحد من مسطحات سلار دي يوني بينما يمتلئ المكان الآخر بأنشطة استخراج الليثيوم؟
الرواسب الأرضية في أتاكاما غنية أكثر بمعدن الليثيوم من منطقة ديوني وأسهل في الاستغلال، لأنها أقرب إلى البحر كما أنها عبارة عن سهول مسطحة وليس مرتفعات جبلية.
كل هذه العوامل تجعل الطرق والبنية التحتية الضرورية للتصدير أقل تكلفة، كما أن السياسة أيضا تلعب دورا مهما في ذلك.
مسطحات سلار دي أتاكاما تتبع دولة تشيلي حيث تتمتع تلك الدولة بعلاقات عملة طويلة وطيبة مع شركات المناجم الأجنبية، التي تستخرج أيضا معدن النحاس الذي تعد تشيلي أكبر منتج له في العالم .
وعلى النقيض من ذلك، فإن الحكومة اليسارية الراديكالية في بوليفيا ترفض منح عقود لاستخراج الليثيوم إلى الشركات الغربية، على افتراض أن هذه الشركات مطمئنة إلى أن الحكومة البوليفية لن تصادر ممتلكاتها.
لكن، إذا رغب العالم في تلبية الطلب المستقبلي على الليثيوم فإن المزيد من المخزونات يجب اكتشافها.
لكن معظم المصادر الأخرى لليثيوم تقع في مناطق ملتهبة مثل أفغانستان والتبت إلى جانب بوليفيا بالطبع.
وإذا تعاونت الحكومة البوليفية مع الشركات الغربية التي لديها الخبرة والقدرة المالية على استغلال ثروات هذه المنطقة من الليثيوم، فربما أصبحت مسطحات سلار دي يوني سببا لرخاء هذا البلد الذي يعد واحدا من أفقر بلدان أمريكا الجنوبية.
وبدأت بوليفيا مؤخرا مشروعا تجريبيا لاستخراج الليثيوم من هذه المنطقة.
ولذلك أنصحك بزيارة هذا المكان الرائع الآن إذا كان بمقدورك، قبل أن يزدحم بصناعة استخراج الليثيوم.

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.