นวัตกรรม กระบวนการสกัดลิเธียมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

นวัตกรรม กระบวนการสกัดลิเธียมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม


ลิเธียมเป็นส่วนประกอบสำคัญในการเปลี่ยนมาใช้พลังงานหมุนเวียน แต่กระบวนการสกัดแร่ที่สำคัญนี้มีค่าใช้จ่ายสูงต่อสิ่งแวดล้อม

 

ลิเธียมมีบทบาทที่สำคัญที่สุดในการทิ้งเชื้อเพลิงฟอสซิลและทำให้โลกสามารถก้าวไปสู่อนาคตที่ปราศจากคาร์บอน โลหะน้ำหนักเบาพบได้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบรีชาร์จ ซึ่งใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคล และที่สำคัญที่สุดคือ รถยนต์ไฟฟ้า (EV)

ความต้องการรถยนต์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยบริษัทต่าง ๆ พยายามที่จะกำหนดเป้าหมายโครงการสำรวจลิเธียมหลายโครงการเพื่อให้แน่ใจว่าอุปทานลิเธียมจะสามารถตอบสนองความต้องการได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของโลก วิธีการสกัดลิเธียมต้องทำด้วยวิธีที่ละเอียดอ่อนต่อสิ่งแวดล้อมและก่อให้เกิดความเสียหายเพียงเล็กน้อย

การสกัดทรัพยากรประเภทใดก็ตามเป็นอันตรายต่อโลก โดยการกำจัดวัตถุดิบส่งผลให้น้ำมันเสื่อมโทรม ขาดแคลนน้ำ สูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ ทำลายการทำงานของระบบนิเวศ และภาวะโลกร้อนที่เพิ่มขึ้น

แพลตฟอร์มนวัตกรรมพิจารณาว่าเหตุใดการสกัดลิเธียมจึงไม่ดีต่อสิ่งแวดล้อม และวิธีที่บริษัทต่าง ๆ มั่นใจว่าวิธีการสกัดของพวกเขาเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เพื่อให้เราสามารถตอบสนองความต้องการลิเธียมที่เพิ่มสูงขึ้นเรื่อย ๆ

ความต้องการลิเธียมที่เพิ่มขึ้น

ความต้องการลิเธียมสูงขึ้นกว่าเดิม โดยเรียกร้องให้มีการลงทุนลิเธียมอย่างน้อย 42 พันล้านดอลลาร์ในช่วง 6 ปีข้างหน้า เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในปี 2573 ที่การผลิตลิเธียม 2.4 ล้านตันต่อปี

ความต้องการลิเธียมสูงมากเนื่องจากมีบทบาทสำคัญในแบตเตอรี่ EV และ EV กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นบนท้องถนนของเรา โดยมียอดขายมากกว่าสองล้านคันในปี 2561 เพียงปีเดียว

ความสนใจที่เพิ่มขึ้นในลิเธียมทำให้ปริมาณสำรองที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในโลกเพิ่มขึ้นอย่างมาก จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐมีปริมาณสำรองที่ระบุได้ประมาณ 80 ล้านตันทั่วโลก

ลิเธียมไม่สามารถถูกแทนที่ได้สำหรับแบตเตอรี่พลังงานสูงที่ให้พลังงานแก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาและยานพาหนะไฟฟ้า มันมีตำแหน่งที่ไม่เหมือนใครในตารางธาตุ ให้ไฟฟ้าแรงสูงและความจุสูงที่โลหะชนิดอื่นไม่สามารถจำลองได้ เทคโนโลยีแบตเตอรี่บางประเภทได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันในหนึ่งวัน แบตเตอรี่ใหม่เหล่านี้ใช้โลหะลิเธียมและขั้วบวกลิเธียมซิลิกอน ซึ่งปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน แต่ยังเพิ่มการใช้ลิเธียมต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง

รองจากอเมริกาใต้ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโบลิเวีย ชิลี และอาร์เจนตินา ประเทศผู้ผลิตลิเธียมรายใหญ่อันดับถัดไปคือสหรัฐอเมริกา ตามมาด้วยออสเตรเลียและจีน ในปี 2019 มีรายงานการส่งออกลิเธียมจากออสเตรเลียว่ามีมูลค่ารวมเกือบ 1.6 พันล้านดอลลาร์

ลิเธียมส่วนใหญ่มาจากสปอดูมีนหรือน้ำเกลือ ออสเตรเลียเป็นที่ตั้งของเหมืองฮาร์ดร็อค (spodumene) ส่วนใหญ่ ในขณะที่การผลิตน้ำเกลือกระจุกตัวอยู่ในอเมริกาใต้ ส่วนใหญ่อยู่ในชิลีและอาร์เจนตินา

ลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์เป็นสารประกอบลิเธียมสองชนิดที่ใช้สำหรับการผลิตแคโทดของแบตเตอรี่ โดยปัจจุบันคาร์บอเนตเป็นองค์ประกอบหลักในการใช้งาน ในการผลิตน้ำเกลือ ลิเธียมคลอไรด์จะถูกสกัดจากทะเลสาบน้ำเกลือที่เป็นด่างก่อนที่จะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอเนต

เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องสำรวจว่าวิธีการสกัดแบบต่างๆ เหล่านี้ส่งผลกระทบต่อโลกและระบบนิเวศของเราอย่างไร

ทำไมการสกัดลิเธียมจึงไม่ดีต่อสิ่งแวดล้อม?

แม้จะมีศักยภาพในการใช้พลังงานในอนาคตสุทธิเป็นศูนย์ แต่วิธีการสกัดลิเธียมก็สามารถสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อม โดยโลหะมักถูกอธิบายว่าเป็นแร่ที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ซึ่งทำให้พลังงานหมุนเวียนเป็นไปได้ การสกัดผลิตภัณฑ์ทำให้เกิดข้อบกพร่องต่อสิ่งแวดล้อมหลายประการ รวมถึงการปนเปื้อนในน้ำและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น

ตามรายงานของ Friends of the Earth การสกัดลิเธียมย่อมเป็นอันตรายต่อดินและทำให้เกิดการปนเปื้อนในอากาศ รายงานระบุว่า: “ในขณะที่ความต้องการเพิ่มขึ้น ผลกระทบจากการทำเหมืองจะส่งผลกระทบต่อชุมชนมากขึ้น ซึ่งการสกัดที่เป็นอันตรายนี้เกิดขึ้น เป็นอันตรายต่อการเข้าถึงน้ำของพวกเขา”

 

 

สิ่งนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งในอเมริกาใต้ซึ่งเป็นผู้จัดหาลิเธียมรายใหญ่ ที่ราบเกลือของประเทศต่างๆ ตั้งอยู่ในพื้นที่แห้งแล้ง ซึ่งหมายความว่าการเข้าถึงน้ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับชุมชนท้องถิ่น ชิลีเป็นประเทศที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการสกัดลิเธียมโดยเฉพาะ การทำเหมืองที่เกิดขึ้นในที่ราบเกลืออะทาคามานั้นสิ้นเปลือง ปนเปื้อน และเปลี่ยนแหล่งน้ำที่หายากให้ห่างไกลจากชุมชนท้องถิ่น

เมื่อสกัดลิเธียมจากพื้นเกลือแล้ว จะต้องผลิตลิเธียมผ่านบ่อระเหยเพื่อแปลงเป็นสถานะสุดท้าย บ่อระเหยใช้น้ำปริมาณมหาศาล ประมาณ 21 ล้านลิตรต่อวัน จำเป็นต้องใช้น้ำประมาณ 2.2 ล้านลิตรเพื่อผลิตลิเธียมหนึ่งตัน ซึ่งหมายความว่าข้อพิพาทเกี่ยวกับน้ำได้เกิดขึ้นในประเทศผู้ผลิตลิเธียมที่สำคัญหลายแห่ง

นอกจากนี้ กระบวนการสกัดลิเธียมทั้งหมดยังก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) เพิ่มขึ้น คนงานเหมืองตัดต้นไม้เพื่อเข้าถึงจุดสกัดและนำสิ่งกีดขวางออก เนื่องจากต้นไม้มีบทบาทสำคัญในการกำจัดการปล่อยคาร์บอนส่วนเกินออกจากอากาศ กระบวนการทำเหมืองจึงขัดขวางกระบวนการเหล่านี้และทิ้งสารพิษสะสมไว้ในชั้นบรรยากาศของเรา

นอกจากนี้ คนงานเหมืองยังใช้เครื่องจักรหนักซึ่งใช้พลังงานจำนวนมากและผลิตก๊าซพิษ รวมทั้งCO 2

ดังนั้นการที่คนงานเหมืองขาดการใช้พลังงานสะอาดในการสกัดลิเธียมจึงส่งผลเสียอย่างมากต่อโลก จำเป็นอย่างยิ่งที่บริษัทต่างๆ จะต้องจัดการกับความเสียหายเหล่านี้และมองหาวิธีการสกัดที่ดีกว่าสำหรับโลกใบนี้

วิธีการสกัดที่ไวต่อสิ่งแวดล้อมสามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้หรือไม่?

การที่บริษัทจะสามารถตอบสนองความต้องการลิเธียมได้หรือไม่ขึ้นอยู่กับวิธีการที่เป็นนวัตกรรมและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้น บริษัทต่าง ๆ ที่กำลังริเริ่มอะไรเพื่อตอบสนองความต้องการลิเธียมในขณะเดียวกันก็รักษาสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศของเราด้วย?

ในขณะที่โลกกำลังก้าวไปสู่อนาคตของพลังงานสะอาดและยั่งยืน หลายบริษัทในอุตสาหกรรมลิเธียมกำลังตอบสนองกับตลาดของตนเพื่อบรรลุโลกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

ตัวอย่างหนึ่งคือการสกัดลิเธียมโดยตรง (DLE) ธุรกิจจำนวนมากในอุตสาหกรรมลิเธียมใช้ เทคโนโลยีนี้ใช้ตัวดูดซับแบบเลือกที่ได้รับการปรับปรุงและแนวคิดทางวิศวกรรมที่รุนแรงเพื่อผลิตลิเธียมคุณภาพสูง

DLE เป็นแนวทางแก้ไขข้อบกพร่องด้านสิ่งแวดล้อมของการสกัดลิเธียม เทคโนโลยีการดูดซับแบบเลือกเฉพาะที่ไม่เหมือนใครช่วยขจัดบ่อระเหยแสงอาทิตย์ กองเกลือ และต้นมะนาวออกจากกระบวนการสกัด เป็นการรักษาและปกป้องแหล่งน้ำสำหรับสัตว์ป่าและคนพื้นเมืองที่พึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติ

ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมอีกประการของเทคโนโลยีนี้คือการปฏิเสธสิ่งเจือปน รวมถึงแมกนีเซียม แคลเซียม ซัลเฟต บอเรต และโลหะที่ส่งผ่านจากน้ำ เพื่อให้แน่ใจว่ามีสารพิษน้อยที่สุดเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ

  

 

ผู้ใช้ DLE ชื่อดังInternational Battery Metalsระบุว่ากระบวนการสกัดลิเธียมรีไซเคิลน้ำในกระบวนการที่ใช้ในโรงงานได้มากกว่า 98% ซึ่งช่วยบรรเทาความกังวลเกี่ยวกับการสิ้นเปลืองน้ำสำหรับผู้อยู่อาศัยในบริเวณใกล้เคียง ดังนั้น DLE จึงสามารถแก้ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมของการสกัดลิเธียมในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ว่าจะสามารถบรรลุอนาคตที่ปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์ได้

กระบวนการสกัดที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่กำลังสำรวจโดยบริษัทต่างๆ คือ Ekosolve™ กระบวนการพิเศษนี้ถูกใช้โดยยักษ์ใหญ่ลิเธียม เช่นSpey Resourcesและเป็นไปตามหลักการแลกเปลี่ยนตัวทำละลายที่รู้จักกันดี

เช่นเดียวกับ DLE Ekosolve ใช้น้ำน้อยที่สุดตลอดกระบวนการ มันไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมเพราะน้ำเกลือจะถูกส่งตรงกลับไปที่ salar ด้วยลิเธียมที่สกัดออกมา เวลาในการก่อสร้างที่รวดเร็วยังทำให้มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวมน้อยลงด้วย

อนาคตของพลังงานหมุนเวียนที่สะอาด

เมื่อคำนึงถึงสิ่งแวดล้อม เห็นได้ชัดว่าเรายังมีเส้นทางอีกยาวไกล การวิพากษ์วิจารณ์วิธีการสกัดลิเธียมยังคงมีอยู่มากมาย และเป็นที่ชัดเจนว่าบริษัทต่างๆ ควรพยายามใช้วิธีการที่ปกป้องระบบนิเวศของเราเท่านั้น

ขณะที่บริษัทต่างๆ ตอบสนองต่อสิ่งนี้อย่างต่อเนื่อง ด้วยเทคโนโลยีอย่าง DLE และ Ekosolve การเปลี่ยนไปสู่เทคโนโลยีที่สะอาดขึ้น เร็วขึ้น และราคาถูกลงก็อยู่ใกล้แค่เอื้อม การใช้เทคโนโลยีเหล่านี้จะส่งผลให้ประเทศต่างๆ บรรลุเป้าหมายสุทธิเป็นศูนย์ ขณะเดียวกันก็ตอบสนองความต้องการรถยนต์ไฟฟ้า.

ข่าวอื่นที่น่าสนใจ

พืชสอนลูกหลานของพวกเขาถึงวิธีปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
https://www.thaiquote.org/content/248814

นี่เป็นพืชชนิดแรกที่ปลูกในดินที่นำมาจากดวงจันทร์
https://www.thaiquote.org/content/248803

รัสเซียฟื้นแบรนด์รถยนต์ยุคโซเวียตที่โรงงานเดิมของเรโนลต์
https://www.thaiquote.org/content/248806