شماره سه جادویی

سومین عنصر جدول مندلیف،‌ یک عنصر همه‌کاره است. سبک‌ترین عنصر فلزی جهان که در ساخت باتری و هواپیما استفاده می‌شود حالا در کانون توجه خودروسازان برقی قرار گرفته و همین موضوع باعث شده تا تقاضای این فلز قلیایی نقره‌ای-سفید به طرز غیرقابل باوری سر به فلک بگذارد. از دیگر کاربردهای لیتیوم می‌توان به استفاده در شیشه و سرامیک پایدار در برابر گرما و آلیاژهای با مقاومت بالا نسبت به وزن که در فضاپیماها کاربرد دارد اشاره کرد. در ظاهر این‌طور به نظر می‌رسد که لیتیوم هیچ نقشی در زندگی موجودات زنده ندارد و آنها بدون لیتیوم هم می‌توانند زنده بمانند، اما در عمل در همه اندام‌های زنده می‌توان ردپای بسیار کم‌رنگ لیتیوم را پیدا کرد. یون لیتیوم که در قالب نمک‌های گوناگون پیدا می‌شود بر روی اعصاب انسان اثر می‌گذارد و این فلز می‌تواند به عنوان دارو در درمان اختلال دوقطبی کمک کند.

با رونق گرفتن وسایل نقلیه الکتریکی،‌ منابعی که به تامین انرژی نسل جدید حمل‌ونقل کمک می‌کنند به‌طور فزاینده‌ای ارزشمند شده‌اند. لیتیوم، فلزی که یک عنصر کلیدی در باتری‌های مورد استفاده در خودروهای برقی است،‌ در سال‌های اخیر به یکی از کالاهای اساسی پرطرفدار تبدیل شده است. براساس بررسی سازمان زمین‌شناسی ایالات‌متحده آمریکا،‌ مصرف جهانی این ماده بین سال‌های 2021 تا 2022 بیش از 40 درصد افزایش داشته است. به همین دلیل است که ایلان ماسک مدیرعامل تسلا باتری‌های لیتیومی را نفت جدید می‌خواند.

در حالی که قیمت لیتیوم در سال 2023 با افتی 65درصدی مواجه شده و رشد فضایی دو سال گذشته خود را به فراموشی سپرده است،‌ تحلیلگران پیش‌بینی می‌کنند که برای برطرف کردن تقاضای رو‌به رشد خودروهای الکتریکی صدها معدن جدید مورد نیاز است.

لیتیوم از کجا استخراج می‌شود؟‌

لیتیوم به‌عنوان یک فلز مستقل در طبیعت یافت نمی‌شود، اما مقادیری از این منبع معمولاً می‌تواند از ذخایر سنگ سخت (Hard-rock) و آب نمک زیرزمینی تامین شود. دسترسی به منابع سنگ سخت اغلب از طریق روش‌های رایج و سننی استخراج امکان‌پذیر است، در حالی که لیتیوم نمکی عموماً از طریق یک فرآیند تبخیر چندماهه انجام می‌گیرد.

معادن سنگ سخت می‌توانند اثرات بلندمدتی بر چشم‌انداز زیست‌محیطی داشته باشند و استخراج از آب نمک به شدت آب مصرف می‌کند. این در حالی است که اثرات بلندمدت آن بر اکوسیستم‌ها، حیات وحش و جوامع محلی هنوز به‌طور کامل درک نشده و با وجود این فعالان زیست‌محیطی و پژوهشگران نگرانی‌هایی را در مورد تاثیرات منفی بالقوه این شیوه‌ها مطرح کرده‌اند. البته تکنیک‌های جدیدی برای تسهیل عملیات استخراج در حال توسعه هستند ولی هنوز به مرحله عملیاتی برای مقیاس‌های بزرگ نرسیده‌اند.

فرآوری لیتیوم

لیتیوم استخراج‌شده از زمین به‌طور مستقیم در خودروهای برقی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. بعد از استخراج، این ماده معدنی فرآوری ‌شده، سپس در تولید باتری‌های کارآمد استفاده می‌شود. چین (سومین تولیدکننده بزرگ لیتیوم در جهان) حلقه بعدی زنجیره تامین را به حلقه قبلی متصل می‌کند و اغلب به عنوان کشوری فرآوری‌کننده و سازنده باتری در جهان شناخته می‌شود. در یک دهه گذشته، چین این جایگاه واقعاً حیاتی را اشغال کرده است، جایی که به مهم‌ترین تولیدکننده باتری‌های لیتیوم یونی و قطعات خودروهای الکتریکی در جهان تبدیل شده است.

آمار آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد که چین تقریباً سه‌چهارم از کل باتری‌های یون لیتیومی جهان را تولید می‌کند و بخش عمده‌ای از 25 درصد باقی‌مانده در آمریکا، اروپا، ژاپن و کره جنوبی تولید می‌شود. چین همچنین مسوول تولید نیمی از لیتیوم فرآوری‌شده جهانی است.

ایالات‌متحده و اتحادیه اروپا سیاست‌هایی را با هدف کاهش نقش جهانی چین در زنجیره عرضه در دستور کار خود قرار داده‌اند. با وجود این تلاش‌ها،‌ آژانس بین‌المللی انرژی انتظار دارد که تا سال 2030 چین همچنان 70 درصد از تولید جهانی باتری‌های یون لیتیومی را در اختیار داشته باشد.

سردمداران تولید و ذخایر لیتیوم

استرالیا بزرگ‌ترین تولیدکننده لیتیوم جهان است که اغلب معادن آن سنگ سخت هستند. این در حالی است که شیلی که بیشتر از فرآیند تبخیر استفاده می‌کند جایگاه دوم تولید را در اختیار دارد. از منظر کمی و براساس آمار سازمان زمین‌شناسی آمریکا، شیلی با بیش از 3 /9 میلیون تن بزرگ‌ترین ذخایر لیتیوم جهان (یا ذخایر قابل استخراج اثبات‌شده) را دارد، این در حالی است که بولیوی بیشتر از هر کشور دیگری منبع لیتیوم دارد. البته پتانسیل استخراج ذخایر 21 میلیون‌تنی لیتیوم این کشور هنوز به اثبات نرسیده است.

منابع شناسایی‌شده لیتیوم به‌عنوان «منابعی که مکان، درجه، کیفیت و کمیت آنها از شواهد زمین‌شناسی خاص مشخص شده یا تخمین زده می‌شود» تعریف می‌شوند. ذخایر زیرمجموعه‌ای از منابع هستند و بخشی از منابعی را تشکیل می‌دهند که ارزیابی شده و از نظر تجاری برای استخراج مناسب تلقی می‌شوند. اگر به ذخایر اثبات‌شده نگاه کنیم، در مجموع 26 میلیون تن لیتیوم در سراسر جهان پخش شده است. از این میان شیلی با بیش از 3 /9 میلیون تن جایگاه نخست را در اختیار دارد. بعد از این کشور استرالیا با نزدیک 2 /6 میلیون تن ذخایر اثبات‌شده در رتبه دوم است. آرژانتین و چین به ترتیب با 7 /2 و دو میلیون تن جایگاه‌های سوم و چهارم را به خود اختصاص داده‌اند. کشورهای اروپایی نیز مقادیر قابل توجهی از ذخایر لیتیوم را در خود جای داده‌اند اما به دلیل قرار داشتن مطالعات امکان‌سنجی و اکتشاف در مراحل ابتدایی، ذخایر شناخته‌شده زیادی از لیتیوم در سراسر قاره سبز شناسایی نشده است. برخی از کشورهای اروپایی که ذخایر اثبات‌شده قابل توجهی دارند شامل پرتغال،‌ آلمان، اتریش،‌ چک، فنلاند،‌ صربستان و اسپانیا هستند.

استرالیا

با وجود اینکه استرالیا از نظر ذخایر اثبات‌شده دومین کشور دنیاست اما به دلیل اینکه اکثر این ذخایر به صورت سنگ سخت هستند، استخراج آن راحت‌تر بوده و این کشور بیشتر از بقیه کشورها در سال لیتیوم تولید می‌کند. بر اساس آخرین آمار، استرالیا در سال 2022 با تولید بیش از 61 هزار تن نزدیک به نیمی از تولید جهان را به تنهایی در اختیار داشته است. برخی از اقدامات نظارتی و مشوق‌ها از زنجیره ارزش لیتیوم حمایت می‌کنند، زیرا کشور در مورد استراتژی انرژی برای دهه‌های آینده بحث می‌کند. دانشگاه فناوری کوئینزلند، نمونه اولیه فرآیند تولید سلول باتری استرالیایی را ساخته که نسبتاً ارزان است. سایر پیشرفت‌های فناوری مبتنی بر لیتیوم (مانند M-24) مزایای هزینه /عملکرد بسیار قابل ‌توجهی را با کاهش قابل توجه هزینه‌های سرمایه اولیه نشان می‌دهند. بنابراین، این احتمال وجود دارد که قیمت باتری‌های تولیدی تا حد زیادی کاهش یابد.

معدن لیتیوم پیلگانگورا، که کانه آن یکی از بزرگ‌ترین ذخایر لیتیوم در جهان را دارد، در حدود 75کیلومتری جنوب شرقی پروژه EFE قرار دارد. در حال حاضر چندین معدن لیتیوم فعال در استرالیا وجود دارد که شامل معدن گرین‌بوشز، بزرگ‌ترین معدن لیتیوم فعال جهان می‌شود. پیش‌بینی می‌شود این معدن بعد از اتمام توسعه خود سالانه بیش از 160 هزار تن لیتیوم تولید کند.

شیلی

در دنیایی که تقاضای زیادی برای مواد باتری وجود دارد، شیلی به سرعت در حال گسترش فعالیت‌های تولید لیتیوم خود است. منطقه آتاکاما منبع ذخایر لیتیومی این کشور به‌شمار می‌رود. فعالیت‌های استخراج لیتیوم در شیلی اغلب به‌وسیله شرکت آلبمارلی (مستقر در شارلوت کارولینای جنوبی) و شرکت معدنی و شیمیایی شیلی (SQM) انجام می‌شود. این موضوع نشان‌دهنده روش تاریخی محتاطانه کشور برای فروش مجوزهای عملیاتی در مزایده است، که دولت گابریل بوریک به‌طور قاطع آن را در دستور کار خود قرار داده است.

در شیلی، NRGI (موسسه حاکمیت منابع ملی) شروع به اجرای پروژه‌ای در زمینه حکمرانی لیتیوم کرده است. هدف اصلی این پروژه ارتقای جنبه‌های حکمرانی لیتیوم در عدالت اقتصادی و اقلیمی به نفع همه مردم شیلی است. اهداف خاص این پروژه شامل افزایش شفافیت و سازگاری استانداردهای بین‌المللی در حکمرانی صنعت لیتیوم شیلی، توسعه راهبردهای پیشرفته برای تولید محلی در مناطق مختلف، ادغام نگرانی‌های اجتماعی-زیست‌محیطی در مناطق تولید لیتیوم با تصمیمات سیاستگذاری و درس گرفتن از تجربیات شیلی در همکاری‌های منطقه‌ای حول محور لیتیوم است. بر اساس برآورد وزارت امور خارجه تولید معادن لیتیوم در شیلی در سال 2022 حدود 39 هزار تن بوده و این کشور 30 درصد از کل لیتیوم جهان را در سال گذشته تولید کرده است.

چین

چین نمونه‌ای مشهود از این واقعیت است که چگونه ژئوپولیتیک لیتیوم می‌تواند وابستگی بین‌دولتی در تولید انرژی تجدیدپذیر را افزایش داده و در عین حال میان کشورها تنش جدید ایجاد کند. این شکل ترکیبی ژئوپولیتیک انرژی مستلزم آن است که توضیحات سنتی برای امنیت انرژی به‌روز شود تا بتواند این شرایط منحصربه‌فرد بازار را توضیح دهد. براساس شاخص هوش معدنی 2022،‌ شرکت‌های چینی حدود 75 درصد از باتری‌های یون لیتیوم و 50 درصد از لیتیوم فرآوری‌شده جهان را تولید می‌کنند و اروپا و آمریکا هنوز نتوانسته‌اند بر این سلطه چینی‌ها فائق آیند. با وجود جنگ تجاری، هیچ مناقشه مستقیمی بر سر دسترسی به منابع لیتیوم بین چین و سایر کشورهای بزرگ یا بین چین و کشورهای اصلی تولیدکننده وجود نداشته است. چین عمدتاً وابستگی متقابل را در تجارت با سایر کشورها دنبال کرده است، اما وابستگی متقابل جدیدی را نیز در زمینه پیشرفت و برتری فناوری ایجاد کرده است. چنین تاکیدی بر چین نشان‌دهنده تسلط در حال گسترش آن بر بازار است که ممکن است به اختلافات و چالش‌های جدید برای هنجارهای بین‌المللی موجود تحت بحث یک سیستم جایگزین منجر شود.

براساس برآوردهای سازمان زمین‌شناسی ایالات‌متحده،‌ چین با داشتن 4 /5 میلیون تن ذخایر لیتیوم،‌ 13 درصد از کل ذخایر جهانی را در اختیار دارد. علاوه بر این، ‌85 درصد از ذخایر لیتیوم صنعتی چین به صورت نمکی است. دریاچه‌های نمک اغلب در شمال غربی چین و در مناطق تبت،‌ شین‌ژیانگ، کینگ‌های و نزدیک مغولستان یافت می‌شود. همچنین به منظور تامین امنیت عرضه، دولت چین در حوزه قیمت و سرمایه‌گذاری منابع نظارت دارد و استراتژی‌های پایدار و همه‌گیری را برای حکمرانی چین بر معادن حیاتی نظیر لیتیوم توسعه داده است. سیاست‌ها و انتخاب‌های کسب‌وکارهای چینی برای حمایت از سلطه چین در بازار جهانی لیتیوم و باتری‌های لیتیومی در جامعه نیز بازتاب پیدا کرده است.

روند بازار

تقاضا برای لیتیوم در سال‌های اخیر افزایش چشمگیری یافته زیرا کشورهای سراسر جهان اقداماتی را برای گذار از سوخت‌های فسیلی به منابع انرژی پاک ارائه می‌دهند. یک گام مهم در این تلاش کاهش خودروهای با موتورهای احتراق داخلی است که به افزایش ناگهانی تقاضا برای خودروهای الکتریکی منجر شده است. این امر موجب افزایش قابل توجه مصرف جهانی لیتیوم شده است که با رشدی بیش از 40درصدی به 134 هزار تن در سال 2022 رسیده است. افزایش تقاضا باعث افزایش 20درصدی تولید در سال 2022 و رسیدن به رقم 130 هزارتنی شده که همچنان از تقاضای سالانه پایین‌تر است. قیمت لیتیوم‌کربنات در چین در سال گذشته رشدی چشمگیر داشت و به 67 هزار دلار به ازای هر تن رسید اما در ژانویه 2023 این قیمت به 35 هزار دلار کاهش یافت و حالا در نهمین ماه میلادی در سطوح پایین‌تر از 30 هزار دلار معامله می‌شود. با وجود روند نزولی قیمت‌ها هنوز نگرانی‌هایی وجود دارد که تولید باید در سال‌های آینده به میزان قابل توجهی افزایش یابد تا بتواند تقاضای رو‌به‌رشد لیتیوم را پاسخ دهد.

جغرافیای ساده و همچنین تامین مالی موثر در استرالیا باعث شده که این کشور از سال 2017 به بعد با فاصله زیاد با کشور دوم به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده لیتیوم جهان شناخته شود. این واقعیت که استرالیا بسیار نزدیک به آسیا و اقیانوسیه است و دسترسی خوبی به بازارهای بزرگ در جنوب و جنوب شرقی آسیا دارد، واقعاً به آن کمک می‌کند تا خود را در موقعیت‌هایی قرار دهد که کشورهایی مانند شیلی یا قطعاً بولیوی واقعاً در انجام آن با مشکل مواجه هستند.

بر اساس آمار سازمان زمین‌شناسی ایالات‌متحده، 98 میلیون تن منابع لیتیوم در سراسر جهان وجود دارد که بیشترین بخش از این منابع (حدود 53 درصد) در سه کشور آمریکای جنوبی (بولیوی، شیلی و آرژانتین) قرار دارد که به‌طور کلی به عنوان «مثلث لیتیوم» شناخته می‌شود. کشورهای اروپایی نزدیک به 4 /7 میلیون تن از این منابع را در اختیار دارند در حالی که آفریقا خانه نزدیک به پنج میلیون تن منابع لیتیوم است.