شرکت کانادایی Volt Lithium یک روش جدید استخراج ارزان قیمت لیتیوم را طراحی و آزمایش کرده است تا این فلز بنیادی مورد نیاز برای تولید باتری را از آبهای با غلظت پایین نمک های لیتیوم برداشت کند. هم اکنون هدف اصلی این شرکت، تبدیل میادین نفتی قدیمی به معادن جدید استخراج لیتیوم می باشد.
همچنان که رویکرد جهانی به خودروهای الکتریکی شتاب بیشتری می گیرد و شبکه های برق در سراسر جهان به بانک های عظیم باتری روی می آورند تا تقاضا را در مقابل عرضه ناپایدار انرژی های تجدیدپذیر متعادل کنند، جهان به مقادیر بی سابقه لیتیوم نیاز خواهد داشت تا عطش سیری ناپذیر خود برای باتری را تأمین کند.
بر اساس پیش بینی ها، بسیاری از مردم انتظار کمبود لیتیوم را در دهه آینده دارند. منظق این پیش بینی را با مثالهایی می توان توضیح داد: حدود 13 سال طول می کشد تا یک عملیات اکتشافی و برداشت معدنی جدید راه اندازی شود. این در حالیست که آژانس بین المللی انرژی با احتساب تمام پروژه هایی که در حال انجام آنهاست از جمله معادن و پروژه های سفره های آب شور موجود، به اضافه آنهایی که در حال ساخت هستند، تنها قادر به تأمین نیمی از تقاضای پیش بینی شده بازار است.
استخراج مستقیم لیتیوم (DLE) یک روش «بالقوه انقلابی» را برای افزایش سریع و ارزان تولید این عنصر از آب شور ارائه می‌کند، درست مانند کاری که شیل برای صنعت نفت انجام داد.
یک روش معمولی برای استخراج لیتیوم از سفره های آب شور زیرزمینی این است که آب از زیر زمین پمپ شده و سپس در حوضچه های غول پیکری روی سطح زمین ریخته شود. در طول یک سال یا بیشتر، خورشید به آرامی آب را تبخیر می‌کند تا زمانی که غلظت لیتیوم مناسب رسوبدهی با معرف‌های شیمیایی باشد و سپس برای فروش به کربنات یا هیدروکسید لیتیوم تبدیل شود. با استفاده از این روش، می توان 40 تا 60 درصد از لیتیوم موجود در آب شور را با هزینه ای بین 3300 تا 4900 دلار آمریکا به ازای هر تن معادل کربنات لیتیوم استخراج نمود.
فرآیند DLE بسیار سریعتر است و به جای یک سال، چند ساعت طول می کشد. این روش می تواند تا دو برابر بیشتر از فرآیند تبخیری، لیتیوم از یک منبع معین آب شور بیرون بکشد که به صورت بالقوه، خروجی عملیات استخراج از آب شور مورد نظر را دو برابر می کند. این فناوری حدود 95 درصد کمتر از روشهای متعارف فضا نیاز دارد و از نظر اقتصادی حتی در غلظت های کمتر لیتیوم نیز مقرون به صرفه است. و هزینه آن برای هر تن معادل کربنات لیتیوم کمتر از روش تبخیر است.
اساساً، فرآیند DLE شامل افزودن یک مولکول جاذب بسیار انتخابگر به آب شور است که لیتیوم محلول را جذب و به سرعت آن را از آب جدا می کند. سایر ناخالصی ها در این فرآیند دفع می شوند.
ولت لیتیوم که در استان کلگری مستقر است، یکی از چندین شرکتی است که بر روی این فناوری بالقوه انقلابی تمرکز دارند. این شرکت در اوایل سال جاری اعلام کرد که طی برنامه آزمایشی خود توانسته است 90 درصد لیتیوم را از غلظت 34 میلی‌گرم بر لیتر و 97 درصد از غلظت 120 میلی‌گرم بر لیتر استخراج کند.
ارقام نامبرده از این جهت قابل توجه است که میزان غلظت لیتیوم در سفره آب شور زمینی به مساحت 430000 هکتار تحت مالکیت این شرکت در دریاچه رنگین کمان آلبرتا را شامل می شود. این میدان نفتی قدیمی و فرسوده با بیش از 1300 حلقه چاه از پیش حفر شده در محل، مسیری برای دسترسی آسان به آب شور است. ولت تخمین می زند که حدود 4.9 میلیون تن معادل کربنات لیتیوم برای استخراج در آنجا وجود دارد و می توان این کار را با حدود 3000 دلار آمریکا به ازای هر تن انجام داده و حدود 20000 تن در سال می توان از این معدن برداشت کرد.
در بیانیه مطبوعاتی این شرکت آمده است: « کشف این فناوری امکان برداشت از مخزن چندین میدان نفتی را در سراسر آمریکای شمالی فراهم می‌کند که مالکین این میادین اکنون می‌توانند استخراج لیتیوم به صورت تجاری را با استفاده از فناوری اختصاصی DLE Volt آغاز کنند. در این بیانیه همچنین خاطرنشان شد که بهبودهای نسبتاً ساده در فرآیند، همچون بهینه سازی مقدار معرف می تواند هزینه ها را بیشتر کاهش دهد. این شرکت در حال اقدام برای تأسیس اولین کارخانه پایلوت دائمی خود است.
سفره های آب شور حدود دو سوم منابع جهانی لیتیوم را تشکیل می دهند، اما تنها حدود 40 درصد از تولید فعلی از این منابع است. اگر فناوری‌های DLE در20 تا 40 درصد از عملیاتهای استخراج از آب شور آمریکای لاتین به کار گرفته شوند و بازده آن‌ها را از 50 به 80 درصد افزایش دهند، تخمین زده می شود که تا سال 2028، 70 تا 140000 تن لیتیوم بیشتر وارد بازار شود و عرضه خام جهانی را حدود 8 درصد افزایش دهد.
این میزان برای پاسخگویی به تقاضای مورد انتظار در سال 2030 کافی نیست، اما فرصت‌های جدید استخراج از میادین نفتی در سراسر آمریکای شمالی، آسیا و اروپا که با بهره گیری از فناوری‌های نوظهور مانند Volt در حال بازگشایی هستند نیز لحاظ نشده است.
منبع: Voltlithium
