من الرماد البركاني إلى مياه الصرف الصحي مصادر جديدة لليثيوم في الولايات المتحدة الأمريكية

تشهد الولايات المتحدة منذ قرابة قرنين "حمى البحث عن الذهب" في ولاية كاليفورنيا. واليوم، تواجه البلاد حمى جديدة - تلك المتعلقة بالبحث عن الليثيوم. فمع ارتفاع الطلب على هذه المادة بشكل كبير، يسعى العلماء إلى تحديد المناطق التي يمكن العثور فيها على هذا العنصر الثمين.

اكتشاف مكمن كبير الليثيوم في الولايات المتحدة الأمريكية

ففي سبتمبر 2023، أفاد علماء بتمويل من إحدى شركات التعدين عن العثور على ما قد يكون أكبر مستودع للليثيوم في بركان عملاق أمريكي قديم. وعلى الجانب الآخر من البلاد، اكتشف الباحثون خزان آخر غير مستغل للليثيوم، مختبئًا في مياه الصرف الصحي الناتجة عن صناعة تكسير الغاز في بنسلفانيا. ويُقدر أن هذا الخزان يمكن أن يغطي ما يقرب من نصف احتياجات الولايات المتحدة من الليثيوم.

ماهو الليثيوم وما استخداماته ؟

 إن الليثيوم هو العنصر الأكثر أهمية في عمليات التحول إلى الطاقة المتجددة، فهي المادة المفضلة لبطاريات السيارات الكهربائية، ومع ذلك، لا يوجد سوى منجم واحد كبير لليثيوم في الولايات المتحدة، وهذا يعني أنه في الوقت الحالي تقوم الولايات المتحدة باستيراد ما تحتاجه من الليثيوم.

توسيع صناعة الليثيوم في أمريكا

ويسعى المسؤولون في وزارة الطاقة الأمريكية بشدة إلى تغيير هذا الواقع، وبحلول عام 2030، يريدون إنتاج كل الليثيوم محلياً، ومع ذلك، فإن توسيع صناعة الليثيوم في أمريكا أمر مثير للجدل إلى حد كبير، لأن التعدين يمكن أن يدمر البيئات الطبيعية، ويسبب تسرب مواد كيميائية سامة، ويتطفل على أراضي السكان الأصليين.

أهمية بطاريات الليثيوم أيون

 تعتبر بطاريات الليثيوم أيون  تقنية حاسمة في تحول العالم إلى الطاقة المتجددة، حيث تقوم بتخزين الكهرباء المولدة من الرياح والشمس، ويعد العثور على مصدر لليثيوم الحل النظيف المعقد  .

اكتشاف الليثيوم في الرماد البركاني بولاية بنسلفانيا

تقع ولاية بنسلفانيا على وريد من الصخور الرسوبية المعروفة باسم Marcellus Shale، وهي غنية بالغاز الطبيعي، وقد ترسّب الأساس الجيولوجي منذ ما يقرب من 400 مليون سنة بسبب النشاط البركاني، ويحتوي الرماد البركاني على الليثيوم.

وعلى مدى فترات طويلة من الزمن، قامت المياه الجوفية العميقة بإذابة الليثيوم الموجود في هذه الصخور، مما أدى بشكل أساسي إلى "استخراج المعادن إلى السطح"، وفقاً لجوستين ماكي، الباحث في مختبر تكنولوجيا الطاقة الوطني في بنسلفانيا.

استخراج الليثيوم عند تكسير مياه الصرف الصحي

اكتشف ماكي وزملاؤه الآن أنه عندما يتم استخراج مياه الصرف الصحي من الأعماق عن طريق أنشطة التكسير، فإنها تحتوي على كمية مذهلة من الليثيوم.

سيقوم العلماء باستخدام تقنية التكسير عن طريق حفر حفرة على شكل حرف L في الأرض بحيث يمكن ضخ المياه إلى الأسفل، وهذا يدفع المواد الأعمق، بما في ذلك الغاز، إلى الخروج إلى الهواء الطلق، مما يترك الليثيوم نقياً وجاهزاً للاستخراج.