لماذا إعادة تدوير الليثيوم تُعَدُّ بنفس أهمية استخراجها

ارتفاع الطلب على الليثيوم وازدهار السيارات الكهربائية

مع صعود السيارات الكهربائية، انفجر الطلب على بطاريات الليثيوم-أيون، وكذلك الحاجة إلى موارد الليثيوم. من المتوقع أن يستمر هذا الطلب في النمو بشكل أسي، مع عدم اليقين فقط بشأن حدة هذا المنحنى، اعتمادًا على سرعة تبني السيارات الكهربائية.

المصدر: Statista

بالإضافة إلى ذلك، يظهر مصدر جديد للطلب على البطاريات والليثيوم وهو البطاريات على نطاق المرافق لتثبيت الشبكة، حيث إن مصادر الطاقة الشمسية والرياح بطبيعتها متقطعة ولا تساهم مباشرة في تثبيت تردد الشبكة الكهربائية.

هذا يخلق طلبًا هائلًا على الليثيوم، قد يكون من الصعب تلبيته على المدى الطويل، حتى وإن مرت الصناعة بدورات من الإنتاج الزائد تليها نقص في الإمدادات.

لهذا السبب، من المرجح أن تصبح إعادة تدوير البطاريات، خاصة بطاريات السيارات الكهربائية، مصدرًا مهمًا لليثيوم في المستقبل. بحث علماء من جامعة كاليفورنيا في الأثر الذي ستحدثه إعادة التدوير على رواسب الليثيوم وأي منها سيُستخرج ومتى.

نشروا نتائجهم في مجلة Nature Sustainability¹، تحت عنوان “آثار الطلب وإعادة التدوير على متى وأين يتم استخراج الليثيوم”.

من أين يأتي الليثيوم: المياه المالحة، الصخور، والرواسب الطينية

هناك ثلاثة مصادر رئيسية لليثيوم القابل للاستخدام. الأسهل في الاستخراج هو الماء المالح من أعماق الأرض، وهو ما يشكل معظم ما يُعرف بـ “مثلث الليثيوم” (بوليفيا، تشيلي، الأرجنتين).

خيار آخر هو الصخر، عادةً معادن سبودومين. هذا هو معظم مورد الليثيوم في أستراليا وجعل البلاد منتجًا رئيسيًا للليثيوم على مستوى العالم.

الأخير هو الطين الرسوبي، الذي بدأ يُنظر إليه الآن كمورد محتمل، مثل كالديرا ماكدرميت في نيفادا، ثالث أكبر اكتشاف لموارد معدنية في السنوات القليلة الماضية. قد تصبح هذه الموارد مهمة لدول مثل الولايات المتحدة التي تسعى إلى تنويع إمدادات الليثيوم بعيدًا عن الواردات الأجنبية.

حتى الآن، لم تُعتبر إعادة التدوير مصدرًا اقتصاديًا لليثيوم وغالبًا ما تُنظر إليها لتجنب التلوث.

ومع ذلك، وعلى عكس التعدين، قد تكون إعادة التدوير مصدر إمداد أكثر مرونة. ذلك لأن فتح منجم ليثيوم جديد عملية طويلة جدًا، قد تستغرق من 10 إلى 15 سنة لتبدأ الإنتاج.

إن أسعار الليثيوم المستقرة إلى حد ما مهمة لإدارة الانتقال الطاقي بسلاسة.

“تحتاج الحكومات إلى معرفة من أين سيأتي الليثيوم وإذا كنا سننفد منه. الأمر لا يتعلق فقط بوجود ما يكفي من الليثيوم، بل بمدى السرعة التي يمكننا استخراجها بها.

أي اضطراب في الإمداد سيبطئ تبني السيارات الكهربائية، مما يقلل من الوصول إلى التنقل ويمدد تشغيل مركبات محركات الاحتراق وانبعاثاتها الكربونية المرتبطة.”

Ray B. Krone – أستاذ الهندسة البيئية في جامعة كاليفورنيا ديفيس.

تُحرز إعادة تدوير البطاريات تقدمًا سريعًا على الصعيد التكنولوجي، حيث يسعى أكبر منتج للبطاريات، CATL، إلى الحصول على جزء كبير من الليثيوم المستقبلي من قسم إعادة تدوير البطاريات الخاص به.

توقع الطلب على الليثيوم حتى عام 2050

كيف نمذج الباحثون طلب الليثيوم وسيناريوهات إعادة التدوير

درس الباحثون عدة سيناريوهات تأخذ في الاعتبار تبني السيارات الكهربائية ونوع البطارية المستخدمة.

شملت سيناريوهات الطلب العالي طلبًا ثابتًا لبطاريات الليثيوم-أيون (LIBs) بالإضافة إلى تبني بطاريات الحالة الصلبة (التي ستسرّع الانتقال إلى السيارات الكهربائية بشكل كبير).

في معظم هذه السيناريوهات، يأتي الجزء الأكبر من الطلب من السيارات الكهربائية، لكن المركبات الثقيلة واستبدال بطاريات الليثيوم-أيون للسيارات الكهربائية القائمة لعبا دورًا مهمًا أيضًا.

المصدر: ResearchGate

ثم أخذوا في الاعتبار الموارد المعروفة للليثيوم، بالإضافة إلى تكلفة الاستخراج لكل رواسب والظروف التجارية في البلد المقابل.

المصدر: ResearchGate

كيف يمكن لإعادة التدوير تقليل فتح مناجم الليثيوم

توقع الباحثون أنه في سيناريو الطلب العالي قد يحتاج إلى فتح ما يصل إلى 85 رواسب ليثيوم جديدة وإضافية بحلول عام 2050.

لكن هذا يمكن تقليله بشكل كبير إلى ما لا يقل عن 15 منجمًا جديدًا، من خلال سياسات تدفع السوق نحو بطاريات أصغر وإعادة تدوير عالمية واسعة.

لذلك قد يكون تحديد كيفية تطور إعادة تدوير البطاريات أهم ما يمكن للمستثمرين في منتجي الليثيوم القيام به، أكثر من مجرد توقع كمية الإنتاج المستقبلي من المناجم التي لم تُبنى بعد.

الوقت هو كل شيء. بعض المناجم الجديدة تحتاج إلى الفتح لتوفير تدفق لليثيوم يمكن تدويره. اعتمادًا على سيناريو الطلب، ستحدث إعادة التدوير أكبر فرق تقريبًا حول عام 2035.

أظهر الباحثون في النهاية نتيجة نموذجهم من خلال خريطة عالمية لعام 2050 للمناجم التي يمكن تجنبها إذا تم تنفيذ إعادة التدوير بكفاءة، والتي يجب أن تُستبعد بسبب الطلب الكبير على بطاريات الليثيوم-أيون.

المصدر: ResearchGate

 كيف تشكل السياسات والبنية التحتية طلب الليثيوم

ستؤثر السياسات العامة والاستثمارات في بنية تحتية للسيارات الكهربائية أيضًا بشكل كبير. حاليًا، يتجه الاتجاه نحو حزم بطاريات قوية جدًا في السيارات الكهربائية، لتخفيف “قلق المدى” لدى المشترين المحتملين، خاصة السائقين الذين قد لا يكونون متحمسين للسيارات الكهربائية.

هذا يعني أن تحسين بنية الشحن قد يقلل بشكل جذري الحاجة إلى حزم بطاريات كبيرة، مما يقلل كثيرًا من الطلب المقابل على الليثيوم.

لماذا يجب إعطاء أولوية لإعادة تدوير الليثيوم

في استثمارات السلع، العامل الأكثر أهمية غالبًا ما يكون التوازن بين العرض والطلب. عادةً ما يعني ذلك حساب كمية العرض التي يمكن توفيرها بناءً على أسعار السوق، وتخمين educated للطلب المستقبلي.

في حالة الليثيوم، نظرًا لأن الصناعة لا تزال شابة جدًا وتتغير بسرعة، قد تكون إعادة التدوير عاملًا مهمًا آخر يجب أخذه في الاعتبار.

كما أظهر باحثو جامعة كاليفورنيا، تؤدي السيناريوهات المختلفة إلى تباين بخمس مرات في عدد مناجم الليثيوم الجديدة المطلوبة. لذا فإن تقدير عواقب إعادة التدوير على سوق الليثيوم يجب أن يكون أولوية قصوى لمعظم الفاعلين في الصناعة.

الاستثمار في قطاع الليثيوم

Rio Tinto

ريو تينتو هي عملاق في صناعة التعدين (الثاني عالميًا)، وتتمتع بحضور قوي في تعدين الحديد، بالإضافة إلى النحاس، الألمنيوم، الذهب، اليورانيوم، وغيرها.

ريو تينتو تتوسع بسرعة، لا سيما مع مشروع منجم الحديد الضخم سيماندو في غينيا ومشروع منجم النحاس أوي تولغوي، أكبر مشروع في تاريخ منغوليا.

من المتوقع أن توفر ريو تينتو 25% من حجم النمو في إمدادات النحاس العالمية خلال الخمس سنوات القادمة.

مؤخرًا قامت بدخول ضخم إلى قطاع تعدين الليثيوم، من خلال الاستحواذ على عملاق الليثيوم Arcadium Lithium ، وهو نتيجة اندماج عام 2023 بين كبار منتجي الليثيوم Allkem & Livent، مما يجعلها ثالث أكبر منتج لليثيوم في العالم.

المصدر: Arcadium

خلق الاندماج شركة حاضرة في جميع خطوات إنتاج ومعالجة الليثيوم. كان لدى Arcadium خطط توسع لزيادة القدرة بأكثر من الضعف بحلول نهاية 2028، وهي الآن تُنقل إلى ريو تينتو.

استخراج الليثيوم المباشر (DLE)

فيما يتعلق بهذا الاستحواذ، ما وُصف بأنه “الجائزة الحقيقية لريو تينتو” هو تقنية استخراج الليثيوم المباشر (DLE) الخاصة بـ Arcadium. تعمل Arcadium على تقنية DLE منذ عام 1996، بالتعاون مع أحواض التبخر، وقد حققت مؤخرًا تقدمًا كبيرًا في جعلها تجارية كطريقة استخراج مستقلة.

وبشكل ملحوظ، استحوذت Livent على تقنيات ILiAD في عام 2023.

“منصة تقنية ILiAD تجمع بين مادة امتصاص انتقائية للليثيوم عالية الأداء ومعالجة سريرية متواصلة في اتجاه معاكس”

“Livent هي الرائدة عالميًا وأكبر مستخدم لتقنيات الإنتاج القائمة على DLE، ونحن متحمسون لأنهم أدركوا المزايا التي تقدمها ILiAD لمستقبل DLE.”

يبدو أن الخبرة الطويلة لـ Arcadium في تقنية DLE، و“النطاق الواسع من المياه المالحة الغنية بالليثيوم تحت ظروف متنوعة” لـ ILiAD كانت سببًا رئيسيًا في قرار ريو تينتو بالاستحواذ على Arcadium، إلى جانب تقييمها المنخفض نتيجة للطبيعة الدورية لأسواق الليثيوم.

في المدى الطويل، قد تحل تقنيات الاستخراج الكهروكيميائي للليثيوم محل طرق الامتصاص، ولكن من المرجح أيضًا أن الخبرة في DLE على نطاق واسع ستؤتي ثمارها إذا أصبحت الطريقة الرئيسية لاستخراج الليثيوم في المستقبل.

رقائق الليثيوم

طورت Arcadium أيضًا LIOVIX، وهو نوع من رقائق الليثيوم القابلة للطباعة يمكن استخدامها لتعزيز أداء البطاريات، خفض تكاليف التصنيع، وتقليل استهلاك الليثيوم.

المصدر: Arcadium

دور ريو تينتو في المعادن الخضراء وابتكار البطاريات

وضع استحواذ Arcadium ريو تينتو بوضوح في صف مبتكري صناعة التعدين عندما يجتمع مع فرعها التقني الذي يحسن طرق استخراج النحاس عبر مشروعها Nuton.

تتيح تقنية Nuton الجديدة معدلًا أعلى بكثير لاسترداد النحاس من الخامات المستخرجة.

إنتاج الألمنيوم في ريو تينتو منخفض الكربون، بفضل استخدام الطاقة المائية لتكرير البوكسيت إلى ألومينا ثم إلى ألمنيوم.

استثمرت ريو تينتو أيضًا في مشاريع ليثيوم أخرى، حيث استحوذت مؤخرًا على مشروع رينكون في الأرجنتين ومشروع جدار للليثيوم المثير للجدل في صربيا (قد يكون أكبر مشروع لليثيوم في أوروبا).

نظرًا لاستحواذاتها الأخيرة ومشاريعها الجديدة، يجب أن يُنظر إلى ريو تينتو على أنها لا تزال شركة تعدين حديد في الأساس، لكن بملف أخضر متزايد ونمو قوي في جميع المعادن المطلوبة للانتقال الطاقي، خاصةً النحاس، الألمنيوم منخفض الكربون، والليثيوم.

وبالتالي، فإن ريو تينتو شركة يمكنها الاستفادة من الانتقال الطاقي ليس فقط من تقلب أسعار الليثيوم المحتملة ولكن أيضًا من مبيعات أكثر استقرارًا للألمنيوم والنحاس.

آخر أخبار وتطورات سهم ريو تينتو (RIO)

مرجع الدراسة:

^{1. Busch, Y. Chen, P. Ogbonna & A. Kendall. آثار الطلب وإعادة التدوير على متى وأين يتم استخراج الليثيوم. Nature Sustainability. (2025). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01561-5}