تنام ولاية أركنساس الأمريكية على كنز مخفي بقيمة 150 مليار دولار من الليثيوم والذي يمكن أن يلبي الطلب العالمي بشكل كامل على بطاريات السيارات الكهربائية بحلول عام 2030 وهو ما يعني أن تكلفة إنتاج هذه السيارات سوف يهوي بشكل كبير بسبب الزيادة الكبيرة في المعروض من هذا المعدن الهام.

ووجدت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية «USGS» ما بين خمسة إلى 19 مليون طن من الليثيوم في الولاية، وهو ما يزيد تسعة أضعاف عن الكمية المطلوبة لتلبية الطلب المستمر على السيارات الكهربائية في الولايات المتحدة بحلول نهاية العقد، حسب ما نقلت صحيفة «دايلي ميل» البريطانية في تقرير لها اطلعت عليه «القدس العربي».
ويعد معدن الليثيوم مكوناً ضرورياً للبطاريات المستخدمة في السيارات الكهربائية ويمكن استخراجه من مياه الصرف الصحي المالحة من نفس المناجم التي تنتج النفط والغاز.
وقال مدير هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ديفيد أبلجيت: «الليثيوم معدن مهم للتحول في مجال الطاقة، وإمكانية زيادة الإنتاج الأمريكي لتحل محل الواردات لها آثار على العمالة والتصنيع ومرونة سلسلة التوريد». وأضاف: «توضح هذه الدراسة قيمة العلم في معالجة القضايا المهمة اقتصادياً».
وقد بدأت بالفعل العديد من الشركات، بما في ذلك «إكسون موبيل» في حفر آبار استكشافية لاستخراج الليثيوم من عمق 4000 قدم تحت الأرض بولاية أركنساس الأمريكية.
وزاد الطلب العالمي على الليثيوم بشكل كبير في السنوات الأخيرة مع انتقال البلدان من استخدام الوقود الأحفوري في السيارات التي تعمل بالغاز إلى المركبات الكهربائية والهجينة.
وتم اكتشاف منجم الليثيوم الذهبي في منطقة غنية برواسب النفط والبروم التي يعود تاريخها إلى العصر الجيولوجي الجوراسي الذي يمتد من تكساس إلى فلوريدا.
وقالت الدكتورة كاثرين كنيريم، عالمة المياه في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية التي أجرت البحث: «تمكن بحثنا من تقدير إجمالي الليثيوم الموجود في الجزء الجنوبي الغربي من سماكوفر في أركنساس لأول مرة».
وأضافت: «نقدر أن هناك ما يكفي من الليثيوم المذاب الموجود في تلك المنطقة ليحل محل واردات الولايات المتحدة من الليثيوم والمزيد».
ووجدت دراسة هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية أنه إذا استخرجت الشركات الليثيوم جنباً إلى جنب مع عمليات النفط والغاز، فسيوفر ذلك «فرصة لاستخراج سلعة قيمة مما قد يُعتبر بخلاف ذلك مجرى نفايات».
وقالت الدكتورة كنيريم: «ترتبط البنية التحتية الحالية للتعدين في تكوين سماكوفر بالنفط والغاز، وتعدين المحلول الملحي (للبرومين) والذي بدأ في ثلاثينيات وخمسينيات القرن العشرين على التوالي».
وأضافت: «في الأساس، يمكن إزالة الليثيوم من مياه الصرف الصحي المرتبطة بعمليات التعدين هذه قبل ضخ مياه الصرف الصحي مرة أخرى في التكوين كالمعتاد.. بصمة هذا النوع من التعدين أصغر بكثير وهو نظام مغلق إلى حد ما».
ويوجد حاليًا أكثر من 46 ألف بئر نفط وغاز تم حفرها في الولاية منذ عام 1925 واعتباراً من عام 2022 يعيش ما يقرب من 2000 شخص في تكوين سماكوفر في أركنساس، حيث توجد هذه الكمية المكتشفة مؤخراً من الليثيوم.
واستخدم الباحثون نماذج التعلم الآلي لتقدير الكمية الإجمالية لليثيوم في تكوين سماكوفر في أركنساس من خلال مقارنة البيانات من عينات المحلول الملحي بالبيانات من العينات التاريخية في قاعدة بيانات المياه المنتجة التابعة لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.
كما استخدم نموذج التعلم الآلي – وهو نوع من الذكاء الاصطناعي- مجموعة البيانات لإنشاء خرائط لتركيزات الليثيوم في جميع أنحاء المنطقة.

أول بئر ليثيوم
في أركنساس

وحفرت شركة إكسون موبيل أول بئر ليثيوم في أركنساس العام الماضي بعد الاستحواذ على حقوق 120 ألف فدان إجمالي من الأراضي. وتهدف الشركة إلى البدء في إنتاج الليثيوم في عام 2027 وبحلول عام 2030 تخطط لإنتاج ما يكفي من المعدن لتزويد أكثر من مليون سيارة كهربائية سنوياً.
وقالت حاكمة أركنساس سارة هاكابي ساندرز في ذلك الوقت: «جنوب أركنساس هو عاصمة الطاقة الشاملة في ولايتنا، حيث تنتج النفط والغاز الطبيعي، والآن بفضل الاستثمارات مثل استثمارات إكسون موبيل ومزيجها من المهارات والحجم: الليثيوم».
وأضافت «إن إدارتي تدعم استراتيجية الطاقة الشاملة التي تضمن وظائف جيدة وعالية الأجر في أركنساس – وسنستمر في خفض الضرائب وتقليص البيروقراطية لتحقيق ذلك».
ولم توضح هاكابي ساندرز البيروقراطية التي ستقطعها لجعل تعدين الليثيوم حقيقة واقعة في الولاية، لكن إكسون وشركات أخرى تبحث في طرق أكثر تكلفة للوصول إلى المعدن.
وتتمثل إحدى الطرق في نهج استخراج الليثيوم المباشر «DLE» الذي يستخرج المعدن من مجرى النفايات الحالي كمحلول ملحي حيث يقومون بالفعل بإزالة النفط والغاز.
ويقول الباحثون إن مجاري نفايات المحلول الملحي عبارة عن محاليل ملحية عالية التركيز تحتوي على أكثر من ضعف كمية الملح الموجودة في المحاليل الملحية الطبيعية، مثل مياه البحر. وقد يكون التخلص من النفايات أمراً صعباً بسبب متطلبات التنقية نظراً لأنها تحتوي على زيت وشحوم ومعادن ثقيلة يمكن أن تؤثر على جودة المياه الجوفية.
وقال بريان أومبيرسون، المستشار التكنولوجي في التصنيع عالي التقنية والتشخيصات التكنولوجية الحيوية إن نهج «DLE» هو عملية جيدة للغاية لجنوب أركنساس لأنه ليس الأمر وكأنهم يضخون كمية هائلة من المواد من الأرض، مما يتسبب في مشاكل الضغط أو أي شيء آخر.
وأضاف: «إنهم يضخونها فقط ويستخرجونها ويضخونها مرة أخرى». ومع ذلك، قال مدير حوض غريت باسين التابع لمركز التنوع البيولوجي، باتريك دونيلي، للمنفذ أنه لا يوجد شيء مثل الحصول على المعدن دون التسبب في تأثير سلبي على البيئة.
وقال دونيلي «إنه ليس محايداً». وتابع: «أعني، لا يوجد شيء مثل الغداء المجاني. وهناك تأثيرات من (DLE) حيث تشمل بعض التأثيرات التي سمعنا عنها استخدام المياه العذبة، مثل أنه ليس مجرد محلول ملحي سيستخدمونه، بل سيستخدمون أيضاً المياه العذبة لإنتاج الليثيوم بالفعل».
وأضاف: «التأثير الرئيسي الآخر الذي كنا نفكر فيه هو تدفقات النفايات، وخاصة تدفق النفايات الصلبة» وتابع: «من المستحيل بالنسبة لهم استخراج الليثيوم فقط».
ويمكن للمواد الكيميائية المستخدمة في «DLE» مثل حمض الكبريتيك، أن تلوث التربة والمياه، ما يشكل خطراً صحياً على البشر والحياة البرية.
وحمض الكبريتيك شديد التآكل ويمكن أن يحرق النباتات أو الطيور أو الحيوانات التي تتعرض له ويسبب تهيجاً في الجهاز التنفسي لدى البشر بما في ذلك التسبب في حرق فوري في الفم والحلق والصداع والغثيان والقيء.
وحالياً، لا يوجد أي إنتاج تجاري لليثيوم في أركنساس، وتجري وزارة الطاقة الأمريكية مناقشات مع شركتين لتعدين الليثيوم، حيث تدرس وزارة الطاقة تقديم ما يصل إلى 225 مليون دولار لمشروع جنوب غرب أركنساس الذي من شأنه أن يبني أول منشأة مركزية لمعالجة الليثيوم.
وصرح الرئيس التنفيذي لشركة «ستاندرد ليثيوم» ديفيد بارك أن المشروع لديه القدرة على إنتاج أكثر من 100 ألف طن من الليثيوم سنوياً، ولكن سيحتاج إلى الحصول على موافقة وكالة حماية البيئة قبل أن يتمكنوا من بدء العمل.
ومن المتوقع أن تبدأ المرحلة الأولى من المشروع بحلول نهاية عام 2025 وتبدأ الإنتاج في وقت مبكر من عام 2027.