الآثار البيئية لبطاريات الليثيوم أيون

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

تفكيك خلية أيون الليثيوم لإظهار بنيتها الداخلية

بطاريات الليثيوم هي بطاريات تستخدم الليثيوم كقطب سالب . يُشار إلى هذا النوع من البطاريات أيضًا باسم بطارية أيون الليثيوم [ 1 ] ، وهي شائعة الاستخدام في المركبات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية. [ 1 ]

على الرغم من أنها وسيلة لدفع العالم نحو استخدام الطاقة المستدامة (مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية)، إلا أن هناك آثاراً بيئية مرتبطة بتقنيات استخراج الليثيوم التقليدية. [ 2 ]

رغم إمكانية استخدام بطاريات الليثيوم أيون كجزء من حلول الاستدامة، إلا أن تحويل جميع الأجهزة التي تعمل بالوقود الأحفوري إلى بطاريات الليثيوم قد لا يكون الخيار الأمثل لكوكب الأرض. لا يوجد نقص في الليثيوم حاليًا، ولكنه مورد طبيعي قابل للنضوب. [ 3 ] ووفقًا لباحثين في شركة فولكس فاجن، لا يزال هناك حوالي 14 مليون طن من الليثيوم، أي ما يعادل 165 ضعف حجم الإنتاج في عام 2018. [ 4 ]

تشمل طرق الاستخراج التقليدية تعدين الليثيوم من المحاليل الملحية والطين الغني بالليثيوم والخامات. وتؤدي هذه التقنيات إلى آثار بيئية سلبية عديدة، منها فقدان المياه العذبة عن طريق التبخر، [ 5 ] وانبعاث غازات ضارة، [ 6 ] وتسرب المواد الكيميائية، [ 7 ] وغيرها الكثير.

في محاولة للحد من الأثر البيئي الضار للطرق التقليدية، طُوّرت تقنيات الاستخلاص الكهروكيميائي. تُحسّن هذه الطرق الكفاءة وتُقلّل من الآثار البيئية الثانوية. [ 8 ] تُسهّل طرق الاستخلاص الكهروكيميائي إذابة أيونات المعادن باستخدام المجال الكهربائي ، وبالتالي لا تتطلب نفس مستوى الحرارة وتركيز المواد الكيميائية المستخدمة في الاستخلاص الحمضي التقليدي. [ 8 ] تُقلّل الطرق الكهروكيميائية من بحيرات المياه المالحة بشكل كبير من الوقت اللازم للحصول على الليثيوم، مما يُقلّل من احتمالية ترشيح المعادن الثقيلة واستنزاف مصادر المياه العذبة. [ 9 ]

تاريخ

ابتكر الكيميائي البريطاني إم. ستانلي ويتينغهام أول نوع من بطاريات الليثيوم في أوائل سبعينيات القرن العشرين، مستخدمًا التيتانيوم والليثيوم كأقطاب كهربائية. إلا أن استخدامات هذه البطارية كانت محدودة بسبب ارتفاع أسعار التيتانيوم والرائحة الكريهة الناتجة عن التفاعل. [ 10 ] أما بطارية الليثيوم أيون الحالية، المصممة على غرار محاولة ويتينغهام بواسطة أكيرا يوشينو ، فقد طُوّرت لأول مرة عام 1985.

رسم بياني يوضح كميات الليثيوم بالطن والدخل الناتج عن تعدين الليثيوم وتصديره في أستراليا خلال السنوات الأخيرة.
أطنان من الليثيوم والدخل المتولد من تعدين الليثيوم وتصديره في أستراليا خلال السنوات الأخيرة

اِستِخلاص

يُستخرج الليثيوم على نطاق تجاري من ثلاثة مصادر رئيسية: المحاليل الملحية، والطين الغني بالليثيوم، ورواسب الصخور الصلبة. وتُسبب كل طريقة من هذه الطرق آثارًا بيئية لا مفر منها. وتُعد مواقع استخراج الليثيوم من المحاليل الملحية الأكثر شيوعًا، إذ تُساهم بنحو 66% من إنتاج الليثيوم العالمي. [ 11 ] وتتمثل الميزة البيئية الرئيسية لاستخراج الليثيوم من المحاليل الملحية، مقارنةً بطرق الاستخراج الأخرى، في قلة الآلات المستخدمة في العملية. [ 11 ] في حين تتطلب رواسب الصخور الصلبة والطين الغني بالليثيوم أساليب تعدين تقليدية نسبيًا، باستخدام آلات ثقيلة. [ 11 ] وعلى الرغم من هذه الميزة، تُستخدم جميع الطرق باستمرار نظرًا لتقارب نسب استخلاص الليثيوم فيها. [ 11 ] إذ تصل نسبة الاستخلاص من المحاليل الملحية إلى 97%، بينما تصل نسبة الاستخلاص من رواسب الصخور الصلبة إلى 94%. [ 11 ]

طرق الاستخلاص التقليدية

استخلاص المحلول الملحي القاري

خريطة مثلث الليثيوم في أمريكا الجنوبية، والذي يشمل الأرجنتين وبوليفيا وتشيلي
مثلث الليثيوم في أمريكا الجنوبية ، والذي يضم الأرجنتين وبوليفيا وتشيلي

تعتمد عملية استخلاص المحلول الملحي على التبخير في الهواء الطلق لتركيز المحلول بمرور الوقت. وينتج عن ذلك فقدان كميات كبيرة من الماء بسبب التبخر. ومن الجدير بالذكر أن هذا المحلول الملحي المتبخر يتميز عمومًا بملوحة عالية جدًا، مما يجعله غير صالح للاستخدام في الزراعة أو للاستهلاك البشري. [ 5 ] بعد ذلك، يُنقل المحلول الملحي المركز إلى منشأة إنتاج قريبة لإنتاج كربونات الليثيوم ( Li₂CO₃ ) وهيدروكسيد الليثيوم المائي ( LiOH•H₂O ) . [ 12 ] وتُعد هذه المنشآت الإنتاجية مسؤولة عن الجزء الأكبر من التلوث الجوي الناتج عن مواقع استخلاص المحلول الملحي، حيث تُطلق غازات ضارة مثل ثاني أكسيد الكبريت في الهواء. [ 6 ]

تقع غالبية مواقع استخراج الليثيوم من المحاليل الملحية في أمريكا الجنوبية ، وتحديدًا في تشيلي والأرجنتين ، حيث يوجد حوالي نصف احتياطيات الليثيوم في العالم في منطقة تُعرف باسم "مثلث الليثيوم". [ 11 ] في تشيلي ، [ 13 ] ثاني أكبر منتج لليثيوم في العالم، يقع منجمان عاملان، تديرهما شركتا "سوسيداد كيميكا إي مينيرا " (SQM) و "ألبيمارل" ، في سهل ملح أتاكاما بصحراء أتاكاما . [ 14 ] أظهرت الاختبارات التي أُجريت على المحاليل الملحية في هذين المنجمين أن المحلول الملحي يحتوي على حوالي 350 غ/لتر من إجمالي المواد الصلبة الذائبة . [ 12 ] وقد أظهرت الدراسات التي أُجريت على هذا المنجم ومستويات المياه الجوفية في المنطقة أن إجمالي مخزون المياه في سالار دي أتاكاما انخفض بمقدار 1.16 ملم سنويًا خلال الفترة من 2010 إلى 2017. [ 5 ] ثمة انقسام معقد بين المجتمعات المحلية وداخلها، فبعضها يقبل مدفوعات من شركات التعدين ويشارك في مبادراتها التنموية، بينما يُهمَل البعض الآخر من هذه البرامج أو يرفض عروض الشركات بسبب مخاوفه البيئية المذكورة آنفًا. [ 15 ] [ 16 ] في تاغونغ ، وهي بلدة صغيرة في محافظة غارزي التبتية ذاتية الحكم في الصين، سُجِّلت حالات تسرب مواد كيميائية خطرة، مثل حمض الهيدروكلوريك، إلى نهر ليتشي من منشآت تعدين الليثيوم القريبة. [ 7 ] ونتيجة لذلك، شوهدت أسماك نافقة وحيوانات كبيرة تطفو في نهر ليتشي وأنهار أخرى مجاورة لمناجم التبت. [ 7 ] وبعد مزيد من التحقيق، وجد الباحثون أن هذا قد يكون ناجمًا عن تسرب من أحواض التبخر التي تبقى راكدة لأشهر، بل وأحيانًا لسنوات. [ 17 ]  

رواسب الصخور الصلبة

يمكن أيضًا استخراج الليثيوم من رواسب الصخور الصلبة . وتوجد هذه الرواسب بكثرة في أستراليا ، أكبر منتج لليثيوم في العالم، [ 11 ] من خلال خامات الإسبودومين. وتُعد خامات الإسبودومين وغيرها من رواسب الصخور الصلبة الحاملة لليثيوم أقل وفرة بكثير في جميع أنحاء العالم من المحاليل الملحية القارية. [ 5 ] وعلى الرغم من أن هذه الرواسب أقل شيوعًا وأقل توافرًا للتعدين، فإن تكاليف تشغيلها تُشابه إلى حد كبير تكاليف تشغيل عملية استخراج الليثيوم من المحاليل الملحية. [ 11 ] ونتيجة لذلك، يستمر إنشاء مواقع استخراج الليثيوم من رواسب الصخور الصلبة واستخدامها على الرغم من أن المحاليل الملحية أكثر شيوعًا بكثير وعادةً ما يكون لها تأثير بيئي أقل. [ 5 ]

الطين الغني بالليثيوم

تتضمن عملية استخلاص الليثيوم من الطين الغني بالليثيوم استخراج الطين نفسه، مما ينتج عنه تلوث جوي كبير. يحتوي الطين على العديد من المعادن التي تحوي الليثيوم، مثل الليبيدوليت ، والهيكتوريت ، والماسوتوميليت، والزينوالديت ، والسوينفورديت، والكوكيت ، والجاداريت . [ 18 ] بعد استخلاص هذه المعادن من الأرض، يُعالج الطين لاستخلاص الليثيوم، ويتم ذلك عادةً من خلال تفاعلات كيميائية كالتحميض. [ 18 ] قد ينتج عن هذه العملية الكيميائية غازات ومواد كيميائية ضارة كمنتجات ثانوية، والتي قد تُسبب التلوث بسهولة إذا لم تُعالج بشكل صحيح. [ 18 ] يُعد الطين الغني بالليثيوم ثالث أكبر مصدر لليثيوم، على الرغم من أنه أقل وفرة بكثير من المحاليل الملحية وخامات الصخور الصلبة التي تحتوي على الليثيوم. وبالتحديد، يُشكل الطين الغني بالليثيوم أقل من 2% من منتجات الليثيوم في العالم. [ 19 ] للمقارنة، يمثل استخراج المحلول الملحي 39%، بينما تمثل خامات الصخور الصلبة 59% من إنتاج الليثيوم. [ 19 ]

الطرق الكهروكيميائية

الاستخلاص الكهروكيميائي من الخامات

مع تزايد الطلب السريع على الليثيوم، بات من الضروري تطوير طرق بديلة لاستخلاص الليثيوم غير الطرق التقليدية باستخدام المحاليل الملحية، وذلك لتكوين سلسلة إمداد موثوقة. [ 8 ] ولذلك، تم تطوير طريقة استخلاص جديدة تُعرف بالترشيح الكهروكيميائي لتقليل الأثر البيئي واستهلاك الطاقة.

تتمثل أبرز عيوب عملية الترشيح الحمضي في استهلاكها العالي للطاقة اللازمة للوصول إلى درجات الحرارة المرتفعة المطلوبة للتكليس . [ 8 ] أما طرق الترشيح الأساسية، فرغم أنها تتطلب درجات حرارة أقل، إلا أنها تحتاج إلى فصل الشوائب في جولة معالجة إضافية. هذه القيود المفروضة على طرق الترشيح الكيميائي تستدعي ابتكار تقنيات ترشيح جديدة للحد من الأثر البيئي. [ 8 ]

تُسهّل عملية الاستخلاص الكهروكيميائي إذابة أيونات المعادن باستخدام المجال الكهربائي. ولا تتطلب هذه الطريقة درجات حرارة عالية أو تركيزات عالية من عوامل الاستخلاص لتنشيط التفاعل كما هو الحال في طرق الاستخلاص الحمضي، وبالتالي يكون لها تأثير بيئي أقل ضررًا. كما يمكن الاستفادة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. وقد وجدت دراسة أجراها باحثون لاختبار فعالية هذه الطريقة الجديدة أنها حققت كفاءة بلغت 92.2%. [ 8 ]

الطرق الكهروكيميائية من المحاليل الملحية

يتطلب استخراج الليثيوم من خاماته مستويات عالية من الطاقة وتقنيات معقدة، ولذلك يُستخرج معظم إمدادات الليثيوم في العالم من بحيرات المياه المالحة (حوالي 80%). [ 20 ] وتُخلّف طرق التعدين التقليدية آثارًا بيئية وخيمة. فطريقة الاستخراج التقليدية بالتبخير الشمسي من المحاليل الملحية عملية تستغرق وقتًا طويلاً للغاية، يتراوح بين سنة وسنتين. ويشمل ذلك تبخر المياه العذبة، مما قد يؤدي إلى تسرب المعادن الثقيلة ونقص المياه الزراعية المحلية. [ 9 ]

لا تُجدي الطرق التقليدية لاستخلاص المعادن من البحيرات الملحية إلا في حالة انخفاض نسبة المغنيسيوم إلى الليثيوم (Mg/Li). وقد طُوّرت طرق كهروكيميائية ووُظّفت لهذه البحيرات الملحية ذات النسب الأعلى من Mg/Li. [ 20 ] وتُعدّ تقنية إزالة الأيونات بالاستقطاب (CDI) تقنية حديثة تستخدم أقطابًا كهربائية مشحونة لامتصاص الأيونات وإزالتها من المحاليل الملحية. تتميز هذه الطريقة بانخفاض استهلاك الطاقة والتكلفة، فضلًا عن انعدام التلوث الكيميائي الثانوي. وتزيل الأيونات من المحاليل الملحية بتطبيق مجال كهربائي بين قطبين كهربائيين من الكربون، حيث يجذب هذان القطبان الكاتيونات والأنيونات إلى قطبيهما السالبين، ما يؤدي إلى إزالة الأيونات من المحلول بنجاح. [ 21 ]

تصرف

تحتوي بعض أنواع بطاريات الليثيوم أيون ، مثل بطاريات NMC، على معادن سامة كالنيكل والمنغنيز والكوبالت ، والتي قد تُلوث مصادر المياه والنظم البيئية في حال تسربها من مكبات النفايات. [ 22 ] إضافةً إلى ذلك، تُعزى الحرائق في مكبات النفايات أو مرافق إعادة تدوير البطاريات إلى التخلص غير السليم من بطاريات الليثيوم أيون. [ 23 ] ونتيجةً لذلك، تشترط بعض السلطات القضائية إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون. [ 24 ] ورغم التكلفة البيئية المترتبة على التخلص غير السليم من بطاريات الليثيوم أيون، لا يزال معدل إعادة التدوير منخفضًا نسبيًا، نظرًا لارتفاع تكلفة عمليات إعادة التدوير وعدم اكتمالها. [ 25 ] وتشير دراسة أُجريت في أستراليا عام 2014 إلى أن 98% من بطاريات الليثيوم أيون أُرسلت إلى مكبات النفايات خلال الفترة 2012-2013. [ 26 ]

إعادة التدوير

قائمة بالشركات المسؤولة عن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون وسعة بطاريات الليثيوم أيون التي يمكنها استلامها.
قائمة بالشركات المسؤولة عن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون وسعة بطاريات الليثيوم أيون التي يمكنها استلامها.

يجب التعامل مع بطاريات الليثيوم أيون بعناية فائقة منذ تصنيعها وحتى نقلها وإعادة تدويرها. تُعدّ إعادة التدوير بالغة الأهمية للحدّ من الآثار البيئية لبطاريات الليثيوم أيون. فمن خلال إعادة تدوير البطاريات، يمكن تقليل الانبعاثات واستهلاك الطاقة، إذ تقلّ الحاجة إلى استخراج الليثيوم ومعالجته. [ 27 ]

لدى وكالة حماية البيئة الأمريكية إرشادات بشأن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم في الولايات المتحدة. توجد عمليات مختلفة للبطاريات أحادية الاستخدام أو القابلة لإعادة الشحن، لذا يُنصح بإحضار البطاريات بجميع أحجامها إلى مراكز إعادة التدوير المتخصصة. سيسمح ذلك بعملية أكثر أمانًا لفصل المعادن الفردية التي يمكن استعادتها لاستخدامها لاحقًا. [ 28 ]

تُستخدم حاليًا ثلاث طرق رئيسية لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون، وهي: الاستخلاص الحراري، والاستخلاص المائي للمعادن، وإعادة التدوير الميكانيكية. [ 27 ] أظهرت دراسة أُجريت عام 2016 في عدة مصانع لإعادة التدوير في أستراليا أن إعادة التدوير الميكانيكية استخلصت أكبر كمية من المواد، حيث استخلصت 7 من أصل 10 مواد مُحتملة من بطاريات الليثيوم أيون في المتوسط. [ 27 ] كما وجدت الدراسة نفسها أن الاستخلاص المائي للمعادن استخلص 6 من أصل 10 مواد في المتوسط، بينما استخلصت عمليات الاستخلاص الحراري نصف المواد المُحتملة فقط في المتوسط. [ 27 ]

الاستخلاص بالمعالجة الحرارية للمعادن

تشمل عمليات الاستخلاص الحراري للمعادن التحلل الحراري ، والحرق، والتحميص، والصهر. [ 27 ] حاليًا، لا تستطيع معظم العمليات الصناعية التقليدية استخلاص الليثيوم. وتتمثل العملية الرئيسية في استخلاص معادن أخرى، بما في ذلك الكوبالت والنيكل والنحاس. وتتميز هذه العمليات بانخفاض كفاءة إعادة تدوير المواد واستخدام الموارد الرأسمالية. كما تتطلب كميات كبيرة من الطاقة، بالإضافة إلى آليات معالجة الغاز التي تُنتج كميات أقل من الغازات الثانوية. [ 29 ]

استصلاح المعادن بالمعالجة المائية

تستخدم المعالجة المائية للمعادن تفاعلات كيميائية لإذابة المواد في محلول، ثم ترسيبه لاستخلاص المادة الخام المطلوبة. [ 27 ] تُدمر هذه الطريقة لإعادة التدوير جميع المواد العضوية، مثل البلاستيك، أثناء العملية. [ 27 ] ومع ذلك، تُحقق المعالجة المائية للمعادن نقاءً عاليًا جدًا في المعادن المستخلصة، مما يجعلها طريقة جيدة لإعادة التدوير. [ 27 ] وهي شائعة الاستخدام لاستخلاص النحاس. وقد استُخدمت هذه الطريقة مع معادن أخرى للمساعدة في التخلص من مشكلة ثاني أكسيد الكبريت الناتج عن عمليات الصهر التقليدية. [ 30 ]

إعادة التدوير المباشر/الميكانيكي

تتضمن إعادة التدوير المباشرة أو الميكانيكية تفكيك بطاريات الليثيوم أيون القديمة لاستخراج المكونات والمواد المهمة والقابلة للاستخدام لإعادة استخدامها مع البطاريات الجديدة. [ 27 ] تشمل هذه العملية تمزيق أو سحق البطاريات القديمة ثم استخراج المواد لاحقًا. [ 27 ] قد يؤدي ذلك إلى تلوث متبادل، مما قد يجعل بعض المواد أو المكونات غير قابلة لإعادة التدوير. [ 27 ] على الرغم من أن هذا النوع من إعادة التدوير يُعد خيارًا متاحًا، إلا أنه لا يزال عمومًا أغلى من استخراج الخامات نفسها. [ 31 ] مع تزايد الطلب على بطاريات الليثيوم أيون، تبرز الحاجة إلى برنامج إعادة تدوير أكثر كفاءة، حيث تتسابق العديد من الشركات لإيجاد الطريقة الأكثر فعالية. إحدى المشكلات الأكثر إلحاحًا هي أن إعادة التدوير لا تُعتبر أولوية في تصميم البطاريات أثناء تصنيعها. [ 32 ] تتمثل ميزة طريقة إعادة التدوير هذه في أنها تُنتج عادةً القليل جدًا من التلوث، إن وُجد، بينما قد تُنتج الطريقتان السابقتان مواد كيميائية وغازات ضارة. [ 27 ]

طلب

تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون في العديد من التطبيقات نظرًا لخفة وزنها وقابليتها لإعادة الشحن وصغر حجمها. وتُستخدم في الغالب في المركبات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية المحمولة، كما يتزايد استخدامها في التطبيقات العسكرية والفضائية . [ 33 ]

حزمة بطارية في سيارة BMW i3

المركبات الكهربائية

تُعدّ صناعة السيارات الكهربائية المصدر الرئيسي لبطاريات الليثيوم أيون . وقد شهدت مبيعات هذه السيارات نموًا هائلًا في السنوات الأخيرة، حيث وفّرت أكثر من 90% من أسواق السيارات العالمية حوافزًا لتشجيع استخدامها بحلول عام 2019. [ 34 ] ومع هذا النمو المتواصل في مبيعات السيارات الكهربائية، يُمكننا ملاحظة تحسّن ملحوظ في الأثر البيئي نتيجةً لانخفاض الاعتماد على الوقود الأحفوري . [ 35 ] وقد أجريت دراسات حديثة لاستكشاف استخدامات مختلفة لبطاريات الليثيوم أيون المُعاد تدويرها، وتحديدًا من السيارات الكهربائية. فعلى سبيل المثال، أثبت استخدام هذه البطاريات المُعاد تدويرها في الصين، لتخفيف ذروة استهلاك الطاقة، فعاليته لشركات شبكات الكهرباء. [ 36 ] ونظرًا للمخاطر البيئية التي تُشكّلها بطاريات الليثيوم أيون المُستهلكة، فضلًا عن مخاطر إمداد مكونات البطاريات للسيارات الكهربائية في المستقبل، يُصبح من الضروري إعادة تصنيع بطاريات الليثيوم. استنادًا إلى نموذج EverBatt، أُجري اختبار في الصين خلص إلى أن إعادة تصنيع بطاريات الليثيوم أيون لن تكون مجدية اقتصاديًا إلا إذا ظل سعر شراء البطاريات المستهلكة منخفضًا. كما أن لإعادة التدوير فوائد كبيرة على البيئة، إذ نلاحظ انخفاضًا بنسبة 6.62% في إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عند استخدام إعادة التصنيع. [ 37 ]

التعرض البيئي

يُعدّ التعرّض لليثيوم مصدر قلق متزايد في القرن الحادي والعشرين، مدفوعًا بالتوسع السريع في تعدين الليثيوم واستخدامه المكثف في بطاريات الليثيوم أيون لتوليد الطاقة المتجددة والمركبات الكهربائية. ورغم أهمية الليثيوم في التحول العالمي نحو الطاقة النظيفة، تشير أدلة متزايدة إلى أنه قد يُشكّل مخاطر بيئية وصحية عند سوء إدارته.

كشفت دراسة أجريت عام 2024 بعنوان " مستويات الليثيوم في دم الحبل السري من مدينتين في الصين" عن تركيزات عالية غير متوقعة من الليثيوم لدى حديثي الولادة، مما يشير إلى مصادر تعرض غير محددة، يُرجح أنها من صنع الإنسان. [ 38 ] تشير النتائج إلى أن تلوث الليثيوم قد لا يقتصر على مواقع العمل أو التعدين، بل قد يدخل جسم الإنسان عبر مسارات بيئية في المناطق الحضرية، مما يثير مخاوف بشأن التعرض المزمن لمستويات منخفضة منه خلال فترات النمو الحساسة.

خلال عام 2021، اندلعت سلسلة من الاحتجاجات الجماهيرية في صربيا ضد قيام شركة ريو تينتو ببناء منجم لليثيوم في غرب صربيا . [ 39 ] وفي عام 2024، أثار مشروع تعدين الليثيوم المدعوم من الاتحاد الأوروبي احتجاجات واسعة النطاق في صربيا . [ 40 ]

تشير دراسة أجريت عام 2021 إلى كيفية انبعاث غبار ضار من بطاريات الليثيوم أثناء عملية تفكيكها وإعادة تدويرها. يتكون الغبار عمومًا من خليط من جزيئات صلبة وقطرات سائلة ذات أحجام متنوعة (من النانومترات إلى بضعة ميكرومترات) وتركيبات كيميائية مختلفة، جميعها معلقة في الغلاف الجوي.<sup>167،168</sup> ويمكن أن تُشكل الجسيمات الدقيقة ذات الأقطار الديناميكية الهوائية الأقل من 10 أو 2.5 ميكرومتر (PM10 وPM2.5) خطرًا على صحة الإنسان، وتؤثر سلبًا على المناخ، وتقلل من مستوى الرؤية على المستويين المحلي والإقليمي.<sup > 41 </sup>

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 زينغ، شيانلاي؛ لي، جينهوي؛ سينغ، ناريندرا (19 مايو 2014). "إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة: مراجعة نقدية". المراجعات النقدية في علوم وتكنولوجيا البيئة . 44 (10): 1129-1165 . Bibcode : 2014CREST..44.1129Z . doi : 10.1080/10643389.2013.763578 .
  2. ↑ كاوندا، ريني ب (2 يوليو 2020). "الآثار البيئية المحتملة لتعدين الليثيوم". مجلة قانون الطاقة والموارد الطبيعية . 38 (3): 237-244 . Bibcode : 2020JENRL..38..237K . doi : 10.1080/02646811.2020.1754596 .
  3. ↑ بياكوريل، باراكرم (11 يناير 2019). "الليثيوم مورد محدود، لكن التكنولوجيا النظيفة تعتمد على هذه الموارد غير المتجددة" . ذا كونفرسيشن . تاريخ الاسترجاع: 25 أبريل 2022 .
  4. ↑ "تعدين الليثيوم: ما يجب أن تعرفه عن هذه القضية الشائكة" . www.volkswagenag.com . تاريخ الاطلاع: 25 أبريل 2022 .
  5. 1 2 3 4 5 فيرا، ماريا ل.؛ توريس، والتر ر.؛ غالي، كلوديا إ.؛ شانيس، ألكسندر؛ فليكسر، فيكتوريا (23 فبراير 2023). "الأثر البيئي لاستخراج الليثيوم المباشر من المحاليل الملحية". مجلة Nature Reviews Earth & Environment . 4 (3): 149–165 . Bibcode : 2023NRvEE...4..149V . doi : 10.1038/s43017-022-00387-5 .
  6. 1 2 دايلي، سارة (2011). "من أين يأتي كل الليثيوم؟". رينيو (115): 64-65 . JSTOR renetechsustfutu.115.64 . 
  7. أحمد ، سمر ( 2020 ). "مثلث الليثيوم: حيث تلتقي تشيلي والأرجنتين وبوليفيا". مجلة هارفارد الدولية . 41 (1): 51-53 . JSTOR 26917284 . 
  8. 1 2 3 4 5 6 تشانغ، هانروي؛ هان، يينغ؛ لاي، جيانوي؛ وولف، جوزيف؛ لي، تشن؛ يانغ، يانغ؛ شي، فيفي (13 يونيو 2024). "الاستخلاص المباشر لليثيوم من الخامات بالترشيح الكهروكيميائي" . نيتشر كوميونيكيشنز . 15 (1): 5066. Bibcode : 2024NatCo..15.5066Z . doi : 10.1038 / s41467-024-48867-0 . PMC 11176389. PMID 38871716 .  
  9. 1 2 شيونغ، يويتشنغ؛ تشو، جينغ ون؛ لو، بينجي؛ يين، جينوين؛ وانغ، يونهاو؛ فان ، زانشي (يونيو 2022). "استخلاص الليثيوم الكهروكيميائي من المصادر المائية" . موضوع . 5 (6): 1760–1791 . بيب كود : 2022مات....5.1760X . دوى : 10.1016/j.matt.2022.04.034 .
  10. ↑ البرق المحصور: البطاريات الفائقة، والسيارات الكهربائية، واقتصاد الليثيوم الجديد . 2011-11-01.
  11. 1 2 3 4 5 6 7 8 ستربا، جيري؛ كرزمين، أليجا؛ ريسجو فرنانديز، بيدرو؛ إسكانسيانو غارسيا ميراندا، كارمن؛ فيدالجو فالفيردي ، جريجوريو (أغسطس 2019). “تعدين الليثيوم: تسريع التحول إلى الطاقة المستدامة”. سياسة الموارد . 62 : 416– 426. بيب كود : 2019RePol..62..416S . دوى : 10.1016/j.resourpol.2019.05.002 . اتش دي ال : 10651/52578 .
  12. 1 2 كيلي، جارود سي؛ وانغ، مايكل؛ داي، تشيانغ؛ وينجوبي، أولوميد (نوفمبر 2021). "تحليل دورة حياة الطاقة، وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، والمياه لكربونات الليثيوم وهيدروكسيد الليثيوم أحادي الهيدرات من موارد المحلول الملحي والخامات، واستخدامها في كاثودات بطاريات أيونات الليثيوم وبطاريات أيونات الليثيوم". الموارد، الحفظ، وإعادة التدوير . 174 105762. Bibcode : 2021RCR...17405762K . doi : 10.1016/j.resconrec.2021.105762 . OSTI 1868964 . 
  13. ↑ رابير، روبرت. "أكبر منتجي الليثيوم في العالم" . فوربس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2021 .
  14. ↑ أغوسديناتا، داتو بويونغ؛ ليو، وينجوان؛ إيكين، هالي؛ روميرو، هوغو (27 نوفمبر 2018). "الآثار الاجتماعية والبيئية لاستخراج معدن الليثيوم: نحو أجندة بحثية" . رسائل البحوث البيئية . 13 (12): 123001. Bibcode : 2018ERL....13l3001B . doi : 10.1088/1748-9326/aae9b1 .
  15. ↑ "الأثر البيئي لبطاريات الليثيوم" . IER . 12 نوفمبر 2020. تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2021 .
  16. ↑ مركز رصد موارد الأرض والعلوم (EROS) (15 أكتوبر 2021). "تعدين الليثيوم في سالار دي أتاكاما، تشيلي | هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية" . www.usgs.gov . تاريخ الاطلاع: 14 ديسمبر 2021 .
  17. ↑ "التكلفة البيئية المتصاعدة لإدماننا على بطاريات الليثيوم" . مجلة وايرد البريطانية . تاريخ الاطلاع: 14 ديسمبر 2021 .
  18. 1 2 3 تشاو، هاو؛ وانغ، يانغ؛ تشنغ، هونغفي (مارس 2023). "التطورات الحديثة في استخلاص الليثيوم من المعادن الطينية الحاملة لليثيوم". علم المعادن المائية . 217 106025. Bibcode : 2023HydMe.21706025Z . doi : 10.1016/j.hydromet.2023.106025 .
  19. 1 2 جويل، سيدهارث؛ مورينهوت، توم؛ شارما، ديباك؛ رايزادا، سواستي؛ كومار، براشانت (2023). الإمداد العالمي بالليثيوم (تقرير). المعهد الدولي للتنمية المستدامة (IISD). ص 21-29 . JSTOR resrep53268.8 .  
  20. 1 2 تشاو، ألونغ؛ ليو، جينتشنغ؛ آي، شينبينغ؛ يانغ، هانشي؛ كاو، يوليانغ (2019). "استخلاص الليثيوم الكهروكيميائي عالي الانتقائية وخالٍ من التلوث باستخدام خلية بولي أنيلين/LiMn2O4". ChemSusChem . 12 (7): 1361–1367 . Bibcode : 2019ChSCh..12.1361Z . doi : 10.1002/cssc.201803045 . PMID 30694613 . 
  21. ↑ بارك، جيونغ بين؛ لي، جو وون؛ شيم، إن تاي؛ كيم، إيون جو؛ نام، سوك هيون؛ كو، جاي ووك؛ هوانغ، تاي مون (3 فبراير 2025). "الاستخلاص الكهروكيميائي المباشر لليثيوم: مراجعة لتقنيات التحليل الكهربائي وإزالة الأيونات السعوية" . الموارد . 14 (2): 27. Bibcode : 2025Resou..14...27P . doi : 10.3390/resources14020027 .
  22. ↑ جاكوبي، ميتش (14 يوليو 2019). "حان الوقت للتعامل بجدية مع إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون" . cen.acs.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 سبتمبر 2022 .
  23. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب إدارة البيئة (16 سبتمبر 2020). "أسئلة شائعة حول بطاريات الليثيوم أيون" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تاريخ الاسترجاع: 5 سبتمبر 2022 .
  24. ↑ بيرد، روبرت؛ باوم، زاكاري جيه؛ يو، شيانغ؛ ما، جيا (11 فبراير 2022). "البيئة التنظيمية لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون". رسائل الطاقة ACS . 7 (2): 736-740 . Bibcode : 2022ACSEL...7..736B . doi : 10.1021/acsenergylett.1c02724 .
  25. ↑ "اللوائح العالمية بشأن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون" . AZoM.com . 24 يناير 2022. تاريخ الاطلاع: 5 سبتمبر 2022 .
  26. ↑ أوفاريل، ك؛ فيت، ر؛ أفارد، د؛ ألان، ب؛ بيرشارد، د (2014). "تقرير تحليل الاتجاهات وتقييم السوق" . مؤسسة خدمات المجلس الوطني لحماية البيئة .
  27. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 دولان، ماثيو؛ بويدن، آنا (2016). "تحليل إعادة التدوير: خيارات بطاريات الليثيوم". ReNew (137): 56–57 . JSTOR renetechsustfutu.137.56 . 
  28. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب إدارة البيئة (16 مايو 2019). "بطاريات الليثيوم أيون المستعملة" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2022 .
  29. ↑ ماكوزا، برايان؛ تيان، تشينغوا؛ غو، شويي؛ تشاتوبادياي، كينور؛ يو، داوي (أبريل 2021). "خيارات المعالجة الحرارية لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة: مراجعة شاملة". مجلة مصادر الطاقة . 491 229622. Bibcode : 2021JPS...49129622M . doi : 10.1016/j.jpowsour.2021.229622 .
  30. ↑ هوكينج، مارتن ب. (2005). "إثراء خام النحاس وصهره". دليل التكنولوجيا الكيميائية ومكافحة التلوث . ص 391-420 . doi : 10.1016/B978-012088796-5/50016-8 . ISBN  978-0-12-088796-5.
  31. ↑ "هل بطاريات الليثيوم أيون صديقة للبيئة؟ - (1)" . 17-09-2011. مؤرشف من الأصل في 17-09-2011 . تم الاطلاع عليه في 07-03-2021 .
  32. ↑ ل. طومسون، دانا؛ م. هارتلي، جينيفر؛ م. لامبرت، سيمون؛ شريف، معز؛ ج. هاربر، جافين د.؛ كندريك، إيما؛ أندرسون، بول؛ س. رايدر، كارل؛ جاينز، ليندا؛ ب. أبوت، أندرو (2020). "أهمية التصميم في إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون - مراجعة نقدية" . الكيمياء الخضراء . 22 (22): 7585-7603 . doi : 10.1039/D0GC02745F .
  33. ↑ "إلكتروفايا، تاتا موتورز ستصنعان سيارة إنديكا كهربائية | مجموعة كلينتك" . 9 مايو 2011. مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2011. تم الاطلاع عليه في 10 أبريل 2021 .
  34. ↑ "المركبات الكهربائية - تحليل" . وكالة الطاقة الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-03-2021 .
  35. ↑ لي، لين؛ دبابنة، فدوى؛ تشاو، جينغ (سبتمبر 2018). "سلسلة توريد فعّالة من حيث التكلفة لإعادة تصنيع بطاريات المركبات الكهربائية". الطاقة التطبيقية . 226 : 277-286 . Bibcode : 2018ApEn..226..277L . doi : 10.1016/j.apenergy.2018.05.115 .
  36. ↑ صن، بينغشيانغ؛ سو، شياوجيا؛ وانغ، دان؛ تشانغ، لي؛ ليو، يينغتشي؛ يانغ، يانغ؛ ليانغ، هوي؛ غونغ، مينمينغ؛ تشانغ، ويغي؛ جيانغ، جيوتشون (ديسمبر 2020). "التحليل الاقتصادي لبطاريات الليثيوم أيون المعاد تدويرها من المركبات الكهربائية للاستخدام الثانوي في تخفيف ذروة أحمال الطاقة في الصين". مجلة الإنتاج الأنظف . 276 123327. Bibcode : 2020JCPro.27623327S . doi : 10.1016/j.jclepro.2020.123327 .
  37. ↑ شيونغ، سيكين؛ جي، جونبينغ؛ ما، شياومينغ (فبراير 2020). "التقييم البيئي والاقتصادي لإعادة تصنيع بطاريات الليثيوم أيون من المركبات الكهربائية" . إدارة النفايات . 102 : 579-586 . Bibcode : 2020WaMan.102..579X . doi : 10.1016/j.wasman.2019.11.013 . PMID 31770692 . 
  38. ↑ لي، يو؛ بنغ، شيانغليان؛ ليو، نيان؛ غو، هوا؛ جيا، يورونغ؛ ليانغ، يونغ؛ سونغ، ماويونغ؛ هو، ليغانغ؛ جيانغ، غويبين (11 مارس 2025). "مستويات الليثيوم في دم الحبل السري من مدينتين في الصين: مؤشر على مصادر غير محددة لتعرض الإنسان". العلوم والتكنولوجيا البيئية . 59 (9): 4344-4351 . Bibcode : 2025EnST...59.4344L . doi : 10.1021/acs.est.4c12959 .
  39. ↑ «منجم ريو تينتو لليثيوم: آلاف المتظاهرين يقطعون الطرق في جميع أنحاء صربيا» . صحيفة الغارديان . وكالة فرانس برس. 5 ديسمبر 2021. تاريخ الاطلاع: 8 ديسمبر 2021 .
  40. ↑ فيريرا سانتوس، صوفيا (10 أغسطس 2024). "آلاف يحتجون على تعدين الليثيوم في صربيا" . بي بي سي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2024 .
  41. ↑ مروزيك، فويتش؛ راجاييفار، محمد علي؛ هايدريش، أوليفر؛ كريستنسن، بول (9 ديسمبر 2021). "الآثار البيئية ومصادر التلوث ومسارات بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة" . مجلة الطاقة والعلوم البيئية . 14 (12): 6099-6121 . Bibcode : 2021EnEnS..14.6099M . doi : 10.1039/D1EE00691F . ISSN 1754-5706 .  تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص CC BY 3.0 .