نظراً للاعتقاد السائد بأن السيارات الكهربائية تنتج غازات دفيئة أقل من السيارات التي تعمل بالبنزين، فإن الحركة الخضراء تدفع باتجاه استخدام السيارات الكهربائية في جميع أنحاء العالم.
ومع ذلك، فإن بطاريات الليثيوم أيون - الضرورية للسيارات الكهربائية - تواجه مشاكل مع انبعاثات الغازات الدفيئة أثناء استخراج ومعالجة المواد الخام والتخلص النهائي من البطاريات.
هل هناك آثار بيئية لبطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية؟ مع ارتفاع مبيعات السيارات الكهربائية، تتزايد التحديات المرتبطة بالتعدين والتخلص من النفايات.
تعتبر بطاريات الليثيوم أيون مفيدة للغاية، ولهذا السبب تحظى بشعبية كبيرة. نظرًا لأنها تدوم لفترة أطول من البطاريات التقليدية، فإنها تحتاج إلى الاستبدال بشكل أقل تكرارًا، مما يساعد بشكل غير مباشر على تقليل النفايات.
كما أنها تلعب دورًا حاسمًا في تحولنا إلى مصادر الطاقة المتجددة لأنها تخزن الطاقة الزائدة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، مما يضمن إمدادًا ثابتًا حتى في الأوقات التي يكون فيها إنتاج الطاقة منخفضًا.
من بين المزايا:
كثافة طاقة عالية: بالمقارنة مع تقنيات البطاريات القابلة لإعادة الشحن الأخرى، توفر بطاريات الليثيوم أيون كثافة طاقة أعلى. وهذا مفيد بشكل خاص للأجهزة الصغيرة حيث يمثل الوزن والحجم قيودًا. ومن خصائص بطاريات الليثيوم أيون خفة وزنها.
عمر أطول للبطارية: تتميز بطاريات الليثيوم أيون، مقارنةً بنظيراتها، بعمر أطول للبطارية. وتُعلن العديد من أجهزة الكمبيوتر اليوم عن عمر بطارية يصل إلى 24 ساعة.
معدل تفريغ ذاتي منخفض وشحن أسرع: تتميز بطاريات الليثيوم أيون، مقارنةً بأنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن الأخرى، بمعدل تفريغ ذاتي منخفض، مما يعني أن طاقتها تتبدد تدريجيًا، وبالتالي يدوم الشحن لفترة أطول. كما أنها تُشحن بسرعة أكبر مقارنةً بتقنيات البطاريات الأخرى.
لا يوجد تأثير للذاكرة: تعاني بعض البطاريات من ظاهرة تُعرف بتأثير الذاكرة، والتي تُقصر عمرها الافتراضي عند إعادة شحنها بشكل متكرر قبل نفاذها. هذه الظاهرة لا تؤثر على بطاريات الليثيوم أيون.
تنوع الأشكال: على عكس البطاريات التقليدية، التي تكون في الغالب مربعة أو مستطيلة، يمكن تصنيع بطاريات الليثيوم أيون بأحجام وأشكال متنوعة. وهذا يجعلها متوافقة مع مجموعة متنوعة من الأجهزة.
انخفاض الأثر البيئي: تتميز بطاريات الليثيوم أيون بأثر بيئي أقل مقارنةً ببعض تقنيات البطاريات القابلة لإعادة الشحن الأخرى. فعلى الرغم من احتوائها على بعض المركبات الخطرة، إلا أنها لا تحتوي على أي معادن ثقيلة ضارة مثل الرصاص أو الكادميوم، ويمكن إعادة تدويرها بسهولة أكبر من نظيراتها.
جدول المحتويات
الآثار البيئية لبطاريات الليثيوم أيون في المركبات الكهربائية
عندما تكون بطاريات الليثيوم خالية من العيوب ولا تتعرض للأذى الجسدي بأي شكل أو شكل أو شكل، فإنها تعتبر آمنة بيئيًا. تعتبر خطرة عندما تكون مكسورة أو معيبة.
بطاريات الليثيوم المعيبة هي نتيجة للتطبيق أو الاستخدام غير السليم. على سبيل المثال، يمكن أن تتلف بطاريات الليثيوم أو تتوقف عن العمل عندما لا يتم التعامل معها أو الاحتفاظ بها بشكل صحيح. ويمكن أيضًا أن يتم شحنها بشكل غير صحيح.
- فقدان الموائل الطبيعية
- نضوب المياه
- خطر على السكان الأصليين
- الكيماويات السامة
- التلوث نتيجة للتخلص
- التلوث الناتج عن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون
- التلوث الناتج عن تسرب البطارية
1. فقدان الموائل الطبيعية
لتسهيل استخراج خامات الليثيوم من الحفر أو المحاليل الملحية المستخدمة في استخلاصه، يجب إزالة التربة. ويتطلب ذلك إزالة الأتربة والحطام، وإلحاق الضرر بالنباتات والأشجار ، وتدمير الموائل الطبيعية ، مما سيؤدي حتماً إلى فقدان النظم البيئية والتنوع البيولوجي.
2. استنزاف المياه
تمتد التأثيرات البيئية لاستخراج الليثيوم إلى ما هو أبعد من مجرد تطهير الأراضي من أجل البنية التحتية. عملية الاستخراج نفسها تسبب ضررا للبيئة. خاصة عندما يتعلق الأمر بالمحلول الملحي من المسطحات الملحية.
تعد الكميات الكبيرة من المياه المستخدمة في طريقة المياه المالحة المسطحة لاستخراج الليثيوم إحدى المشكلات البيئية الرئيسية. هناك حاجة إلى كميات هائلة من المياه لفصل الليثيوم باستخدام برك التبخر. في الواقع، هناك حاجة إلى حوالي 2.2 مليون لتر من الماء لتصنيع طن واحد من الليثيوم.
وتأتي المياه من مصادر جوفية، مما ارتبط بانتشار الأراضي الصحراوية المعادية وغير الصالحة للزراعة وانخفاض منسوب المياه الجوفية في المناطق المجاورة.
إن الإفراط في استخدام موارد المياه المحدودة والمشاكل الناجمة عن التلوث أثناء عملية استخراج الليثيوم يعرضان حصول السكان المحليين على مياه شرب نظيفة وآمنة للخطر.
فقد استنزفت عمليات التعدين نسبة مذهلة بلغت 65% من إمدادات المياه في منطقة سالار دي أتاكاما في شمال تشيلي، الأمر الذي فرض المزيد من الضغوط على المزارعين في المنطقة وأجبر السكان القريبين على البحث عن مصادر بديلة للمياه.
3. تعريض السكان الأصليين للخطر
إن ما يسمى "مثلث الليثيوم" في أمريكا الجنوبية، والذي يعد موطنًا للعديد من القبائل الأصلية، هو المكان الذي توجد فيه غالبية منشآت المياه المالحة المسطحة. ونتيجة لذلك، أصبح السكان غير راضين بشكل متزايد عن مرافق وعمليات استخراج الليثيوم.
كما ذكرنا من قبل، تفاقمت الصراعات بين السكان الأصليين وشركات استخراج الليثيوم بسبب استخراج الليثيوم في منطقة سالار دي أتاكاما في تشيلي.
يوجد ما يقرب من أربعين بالمائة من الليثيوم المنتج في جميع أنحاء العالم في منطقة أتاكاما في شمال تشيلي. ومع ذلك، يحذر العلماء والمجتمعات الأصلية من أن استخراج الليثيوم في المنطقة سيدمر النظام البيئي ويضر بأسلوب حياة هذه المجتمعات.
بالإضافة إلى كونها مفيدة، فإن المياه الموجودة تحت السهول المالحة تحمل أهمية ثقافية وروحية لهؤلاء السكان. على سبيل المثال، الماء هو مصدر للحياة ويقدره أفراد تقواهم بالتساوي من قبل شعب ليكان-أنتاي، الذي يعيش في صحراء أتاكاما الشمالية في تشيلي.
4. المواد الكيميائية السامة
يُعدّ احتمال انسكاب مواد كيميائية خطرة أثناء استخراج الليثيوم سببًا آخر محتملاً للأضرار البيئية . فالمواد الكيميائية الخطرة المخزنة في أحواض التبخير في محطات استخراج الليثيوم من الملح والفلاتين لديها القدرة على التسرب إلى مصادر المياه القريبة.
يعد حمض الهيدروكلوريك، الذي يتم إضافته عمدًا أثناء عملية الاستخراج، ومواد النفايات الأخرى التي يتم ترشيحها، أمثلة على المركبات الضارة.
علاوة على ذلك، هناك فرصة للتلوث الكيميائي في أماكن أخرى إلى جانب المسطحات الملحية. هناك حاجة أيضًا إلى المواد الكيميائية في تعدين الليثيوم.
تمت محاسبة منجم غانزيتشو رونغدا لليثيوم في الصين في عام 2009 لإطلاقه مواد خطرة في نهر ليتشي، الذي يمر عبر التبت.
وقد اتهم القرويون المحليون المنشأة بتلويث المجاري المائية، مما أدى إلى نفوق المئات من حيوانات الياك التي شربت من النهر، وتدمير المراعي الثمينة، ونفوق عدد لا يحصى من الأسماك.
كما تشعر المجتمعات المحلية في التبت، وخاصة القبائل الأصلية المقيمة في "مثلث الليثيوم"، أن هذه الأماكن الطبيعية الجميلة لها أهمية روحية. ولهذا السبب، فإن الضرر الناجم يتجاوز المخاوف البيئية.
مخاطر المكونات الهامة الإضافية في بطاريات الليثيوم
إن تعدين الليثيوم لا يمثل نهاية الأضرار البيئية. للأسف، هناك مكونات إضافية في بطاريات الليثيوم وأيونات الليثيوم والتي ينبغي أن تثير أيضًا أعلامًا حمراء.
على سبيل المثال، هناك تكاليف بيئية كبيرة مرتبطة بمكونات الكوبالت والنيكل.
1. مشكلة تعدين الكوبالت
بعض مناطق أفريقيا - معظمها جمهورية الكونغو الديمقراطية ووسط أفريقيا - هي مناجم للكوبالت. ونظرًا لأن الكوبالت سام للغاية، حتى عند نقطة استخراجه، فإنه يشكل خطرًا بيئيًا كبيرًا.
تنتج جمهورية الكونغو الديمقراطية حاليًا 70% من الكوبالت في العالم، وتعتبر تمتلك نصف احتياطيات العالم.
وتتفاقم المشكلة بسبب حقيقة مفادها أن المناجم الحرفية، أو المؤسسات المرتجلة التي تستخدم عمالة الأطفال بشكل متكرر لحصاد المواد، قد تزايدت أعدادها نتيجة للارتفاع الحاد في أسعار المعدن. كثيراً ما يُحرم العمال من معدات الحماية، وتكون إجراءات الاستخراج خطيرة للغاية.
تترتب على عمليات التعدين العشوائية هذه تكاليف بيئية، إضافةً إلى التكاليف البشرية. فالتخلص غير المنظم من النفايات السامة يُلحق الضرر بالزراعة، ويُلوث مصادر المياه، ويُشوه المناظر الطبيعية.
وقد لوحظت الأسماك التي تحتوي على تركيزات كبيرة من الكوبالت في الدراسات التي أجريت في المسطحات المائية حول مناجم الكوبالت. يتم تدمير النظم البيئية بسبب هذا التلوث، ويمكن للناس بسهولة أن يصابوا بالمعادن السامة عن طريق تناول الأسماك أو شرب المياه من نفس المصدر. كما يشكل الكوبالت خطرا جسيما على صحة الإنسان بسبب احتمال تسببه في الإصابة بالسرطان.
2. مشكلة تعدين النيكل
كما هو الحال مع الكوبالت، هناك قضايا بيئية مرتبطة بتعدين النيكل.
إضافةً إلى كونه مكونًا أساسيًا في بطاريات الليثيوم، يُعد النيكل معدنًا واسع الاستخدام في العديد من المنتجات التجارية والصناعية الأخرى. ومع ذلك، فقد ارتبط استخراج هذا المعدن بمشاكل بيئية مثل تآكل التربة ، وتلوث المياه والهواء ، وتدمير النظم البيئية الطبيعية.
تقع غالبية مناجم النيكل في أستراليا وكندا وإندونيسيا وروسيا والفلبين. تختلف القواعد والسياسات التي تحكم عملية التعدين بين هذه البلدان.
ينطوي استخراج النيكل على مخاطر كبيرة لأنه ينبعث منه أعمدة ثاني أكسيد الكبريت والغبار الذي يحتوي على النحاس والكوبالت والكروم والنيكل، مما قد يسبب السرطان. ولذلك، فإن عمليات تعدين النيكل الخطرة قد تعرض الموظفين والمجتمعات المجاورة والبيئة للخطر، اعتمادًا على التشريعات الوطنية.
5. التلوث نتيجة التخلص
يمكن أن تكون المواد الكيميائية مثل المنغنيز والكوبالت والنيكل الموجودة في بطاريات الليثيوم خطرة على البيئة إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. فهي في نهاية المطاف تلوث المياه وتقضي على الحياة المائية عندما تتلامس مع النظم البيئية وأنظمة إمدادات المياه.
إحدى طرق التخلص من نفايات البطاريات هي إشعال النيران في مكبات النفايات ومصانع إعادة تدوير البطاريات ، وهو ما يُعتقد أنه يُلحق الضرر بالهواء. علاوة على ذلك، تتطلب إعادة تدوير بطاريات الليثيوم إجراءات مكلفة.
6. التلوث الناتج عن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون
عادةً ما يكون لاسترداد المواد تأثير ضار على البيئة. على سبيل المثال، تعد معالجة المعادن الحرارية إحدى العمليات كثيفة الاستهلاك للطاقة والتي تؤدي إلى إطلاق غازات الدفيئة وغيرها من الملوثات الملوثة للهواء. علاوة على ذلك، هناك عادة مادة خطيرة تعرف باسم "الكتلة السوداء" يمكن أن تؤدي إلى مشاكل صحية كبيرة.
من الممارسات التعدينية الضارة الأخرى التي تلوث البيئة إعادة التدوير الحراري للمعادن. وتتسبب آثارها في تفاعلات كيميائية ضوئية وتدمير طبقة الأوزون، وكلاهما يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.
ومن خلال استخدام أساليب التخلص من النفايات المسؤولة بيئيًا، يمكن تخفيف هذه التأثيرات أو حتى عكسها.
على الرغم من أن التعدين المائي ينبعث منه غازات دفيئة أقل بكثير، إلا أنه يجب توخي الحذر لضمان أن أي نفايات يتم إلقاؤها في جسم مائي خالية من الأحماض. لقد ثبت أن عمليات إعادة تدوير المعادن المائية تشكل خطراً على البيئة، وخاصة على النظم الإيكولوجية للمياه العذبة، وتحفز تحمض الأرض.
7. التلوث الناتج عن تسرب البطارية
في بطاريات الليثيوم، يشير تسرب الإلكتروليت عادةً إلى وجود خلل أو عطل في البطارية. يعد انفجار البطارية أحد المخاوف الرئيسية المتعلقة بالسلامة المرتبطة بهذا التسرب. لمنع البطاريات من الانفجار، من الضروري إجراء فحص مستمر وروتيني بحثًا عن أي تسربات أو أضرار صغيرة.
خاتمة
هذا التعبير، "من المقلاة إلى النار"، قد يلخص اعتمادنا المتزايد على بطاريات الليثيوم وأيونات الليثيوم بشكل أفضل. إن استخدام بطاريات الليثيوم يمكن أن يحررنا بالفعل من اعتمادنا على الوقود الأحفوري الضار للغاية.
لكن لذلك ثمنًا: فاستخراج المواد الخام اللازمة لصنع هذه البطاريات يلحق ضررًا بالغًا بالبيئة.
توصيات
- 10 الآثار البيئية لتعدين النحاس
. - 10 الآثار البيئية للفحم وتعدينه ومحطة توليد الطاقة
. - 8 الآثار البيئية لتعدين الماس
. - 11 حل لانسكاب النفط على كل من الأرض والمياه
. - 11 الآثار البيئية لاستخراج النفط
دعاة حماية البيئة عن ظهر قلب. كاتب محتوى رئيسي في EnvironmentGo.
أسعى لتثقيف الجمهور حول البيئة ومشاكلها.
لقد كان الأمر دائمًا متعلقًا بالطبيعة ، يجب أن نحميها لا أن ندمرها.