أمجد فريد الطيب يكتب: حياة تجلت في وضوح المبادئ: وداعا فينك هايسوم    عثمان ميرغني يكتب: حرب السودان ومخطط شد الأطراف    الخليج الضحية الكبرى: إيران وجهت 83% من هجماتها إليه… و17% فقط إلى إسرائيل    بعثة المنتخب تصل بورتسودان وسط إهتمام كبير    منتخبنا يتدرب صباح الخميس بإستاد بورتسودان    قائمة صقور الجديان لوديتي السعودية    كواليس صادمة... كيف تعطلت صفقة تسليح الجيش السوداني في اللحظات الأخيرة؟    11 دقيقة إضافية من النوم ليلا تساعد فى الوقاية من النوبات القلبية    13 حزمة لغوية جديدة لترجمة محادثات "واتساب"    سناب شات" يحوّل الصور إلى فيديو بالذكاء الاصطناعي    بالصورة.. الصحفي السوداني الشهير حسين خوجلي يستعيد بصره وسط سعادة أصدقائه ومتابعيه: (عودة البصر لصاحب البصيرة والوان وحمدا لله على السلامة أبو ملاذ)    الباشا طبيق : السيطرة على الكرمك تعيد تشكيل الخريطة العسكرية في السودان    تعديل وزاري مرتقب في السودان يشمل ست حقائب وزارية    هل يكون محمد صلاح الصفقة الكبرى القادمة بالدوري الأمريكي بعد جريزمان؟    جلسة مع محمد صبحى في الزمالك.. اعرف السبب    استمرار محاولات الأهلي لإنهاء أزمة الشرط الجزائي مع توروب    يارا السكري تكشف لليوم السابع تفاصيل دورها فى فيلم صقر وكناريا    شاهد بالصورة.. فاتنة الإعلام السوداني تخطف الأضواء بأحدث إطلالة لها والجمهور يطيل الغزل في جمالها: (يا دووب كدة عيدنا)    باسم سمرة: الناس بقت تناديلى ب«زكى».. ونجاح عين سحرية توفيق من ربنا    ذكرى رحيل أحمد حلاوة.. ممثل جمع بين الهندسة والدكتوراه فى فلسفة الفنون    نصائح لوقاية مرضى حساسية الصدر من التقلبات الجوية والرياح    مشروبات تساعد على حرق الدهون بعد كحك العيد    اكتشاف مرض وراثي جديد يسبب الشيخوخة المبكرة والقصور الإدراكى    شاهد بالصور. الفنانة مروة الدولية تفاجئ الجميع وتعتزل الغناء وعازفها الشهير ينشر مراسلات واتساب بينهما أكدت فيها تمسكها بالقرار    بالصور.. مدارس أبو ذر الكودة تلزم أسرة طالب بدفع غرامة قدرها 100 ألف جنيه بسبب كسره مفتاح مروحة بالفصل ومتابعون يتصدون للدفاع عن المؤسسة    شاهد بالصورة والفيديو.. في تقليعة جديدة.. شباب سودانيون يلطخون صديقهم العريس ووزيره ب"ظهر الصابون" و"البودرة"    الهلال يواجه ضغط المباريات في رواندا    جبريل يلتقي المبعوث الشخصي للأمين العام للأمم المتحدة إلى السودان    مهلة أخيرة للمخالفين: خيارات متعددة لمعالجة أوضاع التأشيرات المنتهية في السعودية    كيف تفاعل النجوم مع خبر رحيل صلاح عن ليفربول؟    ضبط 2800 قندول بنقو بالجزيرة في عملية نوعية لمكافحة التهريب    ترامب يصدر أوامره ويكشف تطورات مثيرة مع إيران    طهران ترد على تهديدات ترمب    هل مخالفة ترامب خلل في الكون؟!    الأمن يداهم مخزن يبيع الوقود المهرب لعصابات التنقيب عن الذهب    تراجع معدّل التضخّم في السودان    بادي يصدر مرسوم تنظيم أعمال التعدين التقليدي وضبط آليات التعدين بالنيل الأزرق    رئيس الأهلي مدني وابنه يتعرضان لحادث مروع    المباحث تنهي مغامرات شبكة إجرامية متخصصة في الإحتيال علي أصحاب المحلات التجارية عن طريق اشعارات تطبيق بنكك المزيفة    شركة كهرباء السودان تحديث حول سير أعمال الصيانة الطارئة للشبكة القومية    توقّعات بارتفاع غير مسبوق في أسعار النفط    ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر    ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر    الشيخ بن زومة.. إلى جنة الخلد    أغلى علبة كعك في مصر تشعل مواقع التواصل    قيم الهلال المتوارثة يجب أن تبقى أبد الدهر    بنك السودان المركزي يصدر توجيهًا للمصارف    إبراهيم شقلاوي يكتب: الزراعة ما بعد اقتصاد الحرب    في زمن الضجيج.. القرآن بوصلة المعنى والسكينة    د.مزمل أبو القاسم يكتب: دموع الباز.. وزاهر! (2)    السودان.. الدفاع المدني يستعين ب"التوك توك"    طفح جلدي في رقبة الرئيس ترمب يثير تساؤلات حول صحته    ملتقي التحصين للعام 2025 ينعقد بحضور التحالف العالمي للقاحات والشركاء    صوت لا يغيب.. محمد رفعت ورحلة الآذان الخالد في رمضان    أجهزة الأمن السودانية تنهي مغامرات لص الصيدليات في عطبرة    شاهد بالفيديو.. الوطن يتعافى ويعود.. تزاحم مئات المصلين في صلاة التراويح بمسجد السيدة سنهوري بالخرطوم    شاهد بالفيديو.. الوطن يتعافى ويعود.. تزاحم مئات المصلين في صلاة التراويح بمسجد السيدة سنهوري بالخرطوم    السودان.. فكّ طلاسم"تبيدي للمجوهرات" في الخرطوم والتحقيقيات تفجّر مفاجأة    







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.