چرا کشف این ماده شگفت انگیز در همدان از کشف طلا مهم‌تر است؟

از هند تا شیلی و حالا ایران، لیتیوم این بزرگترین چالش سرمایه‌ای از مواد معدنی است که پیش روی دولت‌ها قرار گرفته. رسانایی که حتی ارزشمندتر از مس، طلایی جدید پیش روی کشورهاست. لیتیوم این فلز رسانا را آینده دنیا پس از نفت نامیده اند و حالا کشف اولین معدن رسمی از ذخایر با ارزش لیتیوم در همدان، ایران را در کنار دیگر دارندگان این عنصر با ارزش معدنی قرار داده است.

به گزارش خبرآنلاین، براساس خبر اعلامی در رسانه‌ها «حجم ذخیره معدن مربوطه ۸ و نیم میلیون تن کانسنگ برآورد شده است» البته بعد از اعلام این خبر، ایران را صاحب دومین دارنده ذخایر لیتیوم دنیا اعلام کرده اند، اما این سنگ‌های شناسایی شده، حجم برآوردشده کل معدن هستند قبل از جداسازی لیتیوم. کانسنگ لیتیوم درصد کمی لیتیوم خالص دارد و بیشتر وزن آن را مواد بی‌ارزش تشکیل می‌دهند که در فرآیند خالص‌سازی باید جدا شوند. بر این اساس اگرچه ایران دومین دارنده ذخایر ارزشمند لیتیوم در دنیا نیست، اما از حالا یکی از دارندگان این ماده معدنی ارزشمند است.

لیتیوم یا طلای دنیای فناوری

لیتیوم یکی از اجزاء مهم در باتری‌های قابل شارژ است که در تلفن‌های همراه، رایانه‌های دستی و خودرو‌های برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حال حاضر، آلیاژی از لیتیوم و آلومینیوم در صنایع هواپیماسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سبک، قابل انعطاف، محکم و مقاوم است.

علاوه بر این، لیتیوم نیروی کششی زیادی دارد و به دلیل وزن کم آن گزینه بسیار مناسبی برای باتری‌های کم وزن و پرانرژی است. همچنین، این ماده معدنی همراه با سرب آلیاژی را تولید می‌کند که در ساختن بلبرینگ چرخ‌های قطار استفاده می‌شود.

از دیگر مصارف لیتیوم می‌توان به کاربرد آن در صنعت داروسازی اشاره کرد.

با این همه در مورد مصرف لیتیوم هم در صنایع و همچنین در داروسازی توجه به یک نکته بسیار مهم می‌باشد. مرز میان سودمند بودن این ماده و سمی بودنش برای انسان و محیط زیست بسیار بسیار نازک و شکننده‌است.

لیتیوم چیست؟

لیتیوم، عنصر سوم جدول تناوبی، جزو آن دسته از فلزاتی است که به آن‌ها قلیایی می‌گویند. کلمه «لیتیوم» (به معنی سنگ) یونانی است و از واژه یونانی lithos گرفته شده است. عنصر لیتیوم در جدول تناوبی با Li شناخته می‌شود. رنگ این عنصر قلیایی نقره‌ای و سفید است.

این فلز اولین‌بار در سال ۱۸۱۸ میلادی توسط یک شیمیدان کشف شده است. ویژگی‌های لیتیوم تا یک قرن بعد به طور کامل کشف نشد، اما با گذشت زمان از این فلز قلیایی پر کاربرد استفاده‌های بسیار زیادی شد. تولید تجاری فلز لیتیوم در سال ۱۹۲۳ به وسیله شرکت آلمانی Metallgesellschaft AG و با استفاده از الکترولیز کلرید لیتیوم و کلرید پتاسیم مذاب محقق گشت.

ویژگی‌های لیتیوم

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های لیتیوم این است که با آب بسیار سریع واکنش نشان می‌دهد و برای همین در زیر روغن نگه‌داری می‌شود. از دیگر ویژگی‌های خارق العاده لیتیوم این است که این عنصر قدرت زیادی در هدایت کردن جریان‌های الکتریکی دارد. از ویژگی‌های دیگر لیتیوم سبک بودن آن است.

کاربرد‌های فلز لیتیوم

از لیتیوم در صنعت هوایی و صنعت پزشکی و همچنین بسیاری از صنعت‌های دیگر استفاده می‌شود. لیتیوم، به دلیل سبک‌بودن و قدرت انتقال جریان، عمدتاً در آلیاژ‌های انتقال حرارت، در باتری‌ها، در بعضی از تثبیت‌کننده‌های حالت mood stabilizers استفاده می‌شود. نمک‌های لیتیوم، مثل کربنات لیتیوم (Li ۲ CO ۳) و سیترات لیتیوم، تثبیت‌کننده‌های حالت هستند که در درمان بیماری‌های متضاد نقش دارند. لیتیوم کلرید و لیتیوم برمید، به‌شدت رطوبت را جذب می‌کنند، لذا در خشک‌کننده‌ها به‌کرات کاربرد دارند.

استارات لیتیوم، یک ماده لیزکننده کلی در دمای بالا و برای تمامی مقاصد به‌شمار می‌رود. لیتیوم، عاملی آلیاژ ساز است که در تولید ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفته، نیز دارای کاربرد‌های اتمی می‌باشد.

گاهی اوقات از لیتیوم در ساخت شیشه و سرامیک استفاده می‌گردد، مانند شیشه‌های ۲۰۰ اینچی تلسکوپ در Mt. Palomat در فضاپیما‌ها و زیردریائی، برای خارج کردن دی‌اکسید کربن از هوا از هیدروکسید لیتیوم استفاده می‌شود.

از آلیاژ این فلز با آلومینیوم، کادمیم، مس و منگنز در ساخت قطعات هواپیما‌های بلند پرواز استفاده می‌گردد. پیدایش لیتیوم بسیار پراکنده‌است، اما به‌علت واکنش‌پذیری زیادی که دارد، در طبیعت به صورت آزاد وجود ندارد و همیشه به صورت ترکیب با یک یا چند عنصر یا ترکیب دیگر دیده می‌شود. این فلز بخش کوچکی از کلیه سنگ‌های آذرین را تشکیل داده، نیز در بسیاری از شوراب‌های طبیعی وجود دارد.

لیتیوم یکی از اجزاء مهم در باتری‌های قابل شارژ است که در تلفن‌های همراه، رایانه‌های دستی و خودرو‌های برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، لیتیوم نیروی کششی زیادی دارد و به دلیل وزن کم آن گزینه بسیار مناسبی برای باتری‌های کم وزن و پرانرژی است. همچنین، این ماده معدنی همراه با سرب آلیاژی را تولید می‌کند که در ساختن بلبرینگ چرخ‌های قطار استفاده می‌شود.

این فلز در داروسازی هم کاربرد‌های زیادی دارد.

اهمیت ذخایر لیتیوم در جهان و ایران

شیلی با ۸ میلیون تن ذخایر لیتیوم بیشترین میزان ذخایر این ماده معدنی را در جهان در اختیار دارد. پس از آن استرالیا و آرژانتین به ترتیب با دارا بودن ۲میلیون و ۷۰۰هزار تن و ۲میلیون تن ذخایر لیتیوم در رتبه‌های دوم و سوم جهان قراردارند. لیتیوم در ایران به تولید و فناوری نرسیده و اقتصادی‌بودن اکتشاف و فرآوری لیتیوم بسیار پراهمیت است چرا که فرآوری و دانش فنی مربوط به آن در اختیار کشور‌های پیشرفته‌ای مانند ژاپن و کره‌جنوبی است. یکی از سرمایه‌گذاری‌های بلندمدت برای به‌دست‌گرفتن بازار خودرو‌های الکتریکی، توجه به بازار لیتیوم در ایران است.

تقاضای جهانی برای لیتیوم در دنیا در سال گذشته به حدی بالا بود که قیمت کربنات لیتیوم در بازار چین از ۷ هزار دلار در ماه ژانویه ۲۰۲۲ به بیش از ۲۶ هزار دلار در ماه نوامبر ۲۰۲۲ افزایش یافت. همین امر موجب شده لیتیوم بیش از پیش اهمیت پیدا کند.

سرمایه یا چالش محیط زیستی؟

همززمان با ایران، منابع معدنی لیتیوم در هند هم شناسایی شده و در روستای فقیری به نام صلال که حتی فاقد اولیه‌های زندگی مدرن شهری است، به یک چشم انداز بزرگ درآمدزایی بدل شده است. البته استخراج لیتیوم و کارخانه خالص سازی آن بی دردسر نیست و مشکلات زیست محیطی بسیاری هم برای منطقه به همراه دارد.

در بخش‌هایی گزارش wired درباره این روستای کوچک در منطقه جامو و کشمیر آمده است: کارشناسان محیط‌زیست می‌گویند استخراج لیتیوم برای محیط زیست آسیب‌هایی به همراه دارد و باعث آسیب دیدن خاک می‌شود و احتمال آلودگی هوا و آب را به همراه دارد و عدم دقت در این پرژه‌ها و نشت مواد شیمیایی می‌تواند لطماتی به همراه داشته باشد. اشتباهی که در شمالی تبت در سال ۲۰۱۶، رخ داد و آسیب بزرگی به اکولوژی اطراف معدن زد و باعث مرگ هزاران ماهی شد.

اما عزم دولت هند برای استخراج این معادن لیتیوم جزم است؛ نخست وزیر هند بر تلاش برای خودکفایی در طیفی گسترده از محصولات استراتژیک، از فولاد گرفته تا الکترونیک و تجهیزات نظامی می‌کوشد و مقامات دولت هند معتقدند که این کشور باید در انرژی نیز به‌دنبال خودکفایی باشد. طبق آمار‌های رسمی فروش خودرو‌های برقی در هند بین سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۲ از کمتر از ۵۰ هزار خودرو به بیش از ۴۴۳ هزار خودرو رسیده. دولت هند پیش‌بینی می‌کند که ۳۰% از فروش خودرو‌های شخصی، ۷۰% از فروش خودرو‌های تجاری و ۸۰% از فروش خودرو‌های دو و سه چرخه تا سال ۲۰۳۰، خودرو‌های برقی خواهند بود. استفاده از خودرو‌های الکتریکی، به هند در مسیر کاهش واردات نفت و همچنین دستیابی به اهداف خود در کاهش آلاینده‌های هوا کمک زیادی خواهد کرد.

تولید باتری برای استفاده در خودرو‌های برقی، به حجم زیادی لیتیوم نیاز خواهد داشت. با وجود روابط پرتنش میان هند و چین، هندی‌ها بخش عمده‌ای از نیازشان به لیتیوم و لیتیوم-یون را از چین تامین می‌کنند و درصورتی که لیتیوم یافت شده در روستای صلال استخراج شود، حجم لیتیوم کافی برای تامین باتری خودرو‌های برقی خصوصی در هند تامین خواهد شد.

این میزان از ذخایر لیتیوم این پتانسیل را دارد که دو چالش بزرگ هند، یعنی آلودگی و امنیت انرژی را حل کند. البته حجم ذخایر لیتیوم در جامو و کشمیر لزوما به این معنا نیست که این کشور می‌تواند از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی به خودکفایی برسد.

این چالش در دیگر کشور‌هایی که صاحب ذخایر معدنی هستند، سال هاست که وجود داشته است. از معادن نفت مسجد سلیمان تا کشف ذخایر مس و طلا و فولاد، کشورمان بار‌ها با این چالش‌ها روبرو بوده است. کارخانجات ذوب فولاد در اصفهان، پتروشیمی‌های جنوب و مرکز کشور و معادن مس در کرمان و آذربایجان. اما در مسیر توسعه، این معادن به استخراج می‌رسند و بکارگیری تکنولوژی‌های جدیدتر احتمالا می‌تواند در میزان آسیب رسانی به محیط زیست کاهش ایجاد کند.

معدن لیتیوم همدان، یک پشتوانه بزرگ برای آینده جدید پس از نفت است و می‌تواند جهشی بزرگ در توسعه این استان محروم ایجاد کند، مسیری که در نقطه آغاز است و باید از همین امروز برای مقابله چالش‌های زیست محیطی آن هم به درستی برنامه ریزی شود.