تعد المعادن الحيوية، مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل، موجودة في التقنيات اليومية كالهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، لكنها ضرورية أيضًا لتصنيع تقنيات الطاقة النظيفة التي يحتاجها العالم لتقليل الانبعاثات الكربونية.
من الألواح الشمسية والتوربينات الهوائية إلى بطاريات السيارات الكهربائية وخطوط النقل الكهربائي، جميعها تتطلب كميات هائلة من هذه المعادن، ما أدى إلى ارتفاع الطلب بشكل حاد.
على سبيل المثال، تصنيع سيارة كهربائية يتطلب نحو ستة أضعاف المواد المعدنية المستخدمة في سيارة تقليدية، في حين تحتاج محطة رياح برية إلى تسعة أضعاف الموارد المعدنية مقارنة بمحطة غازية.
وبالتالي، فإن التحول إلى اقتصاد منخفض الكربون يستلزم زيادة استخراج المعادن مع الالتزام بممارسات تعدين أكثر استدامة.
ما هي المعادن الحيوية؟
المعادن الحيوية هي تلك الضرورية للاقتصاد الوطني والتي قد تواجه مخاطر في توافرها بسبب عوامل جيوسياسية أو قيود على التوفر. تختلف قوائم المعادن الحيوية بين الدول، على سبيل المثال، حددت الولايات المتحدة 18 معدنًا حيويًا للطاقة النظيفة، بينما تحدد المملكة المتحدة قائمة من 18 معدنًا، وتحدد الاتحاد الأوروبي 34 معدنًا، ومع ذلك، هناك تقاطع في المعادن المطلوبة للتحول للطاقة النظيفة.
المعادن الحيوية المطلوبة للطاقة النظيفة
هناك عدة معادن مطلوبة بشكل كبير عبر التقنيات المختلفة:
– الليثيوم: يستخدم في بطاريات السيارات الكهربائية وتخزين الطاقة.
– الكوبالت: ضروري للتقنيات الحديثة ويستخدم في بطاريات الليثيوم أيون.
– النحاس: موصل كهربائي ممتاز، أساسي في الأنظمة الكهربائية.
– النيكل: مقاوم للتآكل ويستخدم في الفولاذ المقاوم للصدأ للتوربينات، وأيضًا في البطاريات.
– العناصر الأرضية النادرة: مهمة لصناعة المغناطيسات في السيارات الكهربائية والتوربينات الهوائية، صعبة الاستخراج والمعالجة.
هل العالم على وشك نفاد المعادن الحيوية؟
المعادن الحيوية موارد محدودة، لكن الاحتياطيات موجودة، ومع ذلك، قدرات التعدين والمعالجة محدودة، ما يخلق نقصًا محتملًا، تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول 2050 يتطلب ستة أضعاف المعروض الحالي من المعادن الحيوية بحلول 2040.
المشاريع الحالية والمخطط لها غير كافية لتلبية الطلب المتوقعن، وبحلول 2030، من المتوقع نقص بنسبة 60% في النيكل و35% في الليثيوم مقارنة بما هو مطلوب لتحقيق أهداف المناخ.
تواجه مشاريع التعدين تأخيرات بسبب البطء في التطوير، ومعارضة المجتمعات المحلية، وتقلب أسعار المعادن، كما حدث في 2023.
جبهات التعدين الناشئة
يتركز إنتاج المعادن الحيوية في عدد محدود من الدول، لكن هناك احتياطيات غير مستغلة، مثلًا، مثلث الليثيوم في أمريكا الجنوبية (بوليفيا، الأرجنتين، تشيلي) يحتوي على نحو 60% من احتياطيات الليثيوم العالمية، بينما تمتلك بوليفيا أكبر احتياطيات لم تُستغل بعد.
تمتلك إفريقيا 30% من الاحتياطيات العالمية، بما في ذلك الكوبالت والنحاس والمنغنيز والليثيوم والبلاتين، رغم محدودية الاستثمارات في الاستكشاف، كما يتم دراسة التعدين في أعماق البحار، وحتى على القمر والكويكبات، رغم المخاطر البيئية الكبيرة.
التحديات البيئية والاجتماعية للتعدين
تعدين المعادن الحيوية يحمل مخاطر بيئية واجتماعية، مثل التلوث وإزالة الغابات وانتهاك حقوق الشعوب الأصلية، مع زيادة الطلب على التعدين للطاقة النظيفة، تتصاعد الدعوات لاعتماد ممارسات مستدامة، مثل مبادرة حماية الطاقة الشمسية والتحالف العالمي للبطاريات.
يمكن للتكنولوجيا الحد من الأضرار، مثل تقليل استهلاك المياه في استخراج الليثيوم، وتطوير بطاريات صوديوم أيون كبديل أقل اعتمادًا على الليثيوم.
كذلك تساهم استراتيجيات الاقتصاد الدائري وإعادة التدوير وتقليل استهلاك الطاقة في الحد من استخدام المعادن على المدى المتوسط والطويل.
