ذخایر معدنی با ابعاد عظیم در مرز بین ایالت های نوادا و اورگان، در ایالات متحده، با پتانسیل بازتعریف بازار جهانی لیتیوم تایید شده است. زمین شناسان و دانشمندان وجود ذخایری حاوی بین 20 تا 40 میلیون تن فلز قلیایی را تأیید کرده اند که در دهانه مک درمیت، ساختاری که توسط یک ابرآتشفشان خاموش شده تشکیل شده است، قرار دارد. بزرگی این کشف، کشور را به عنوان یک رهبر آینده در تولید این جزء ضروری برای باتری خودروهای الکتریکی و ذخیره انرژی قرار می دهد.
این کانسار، بخشی از پروژه معدنی معروف به Thacker Pass، از نظر حجم از سایر ذخایر شناخته شده در جهان فراتر می رود. تا آن زمان، Salar de Uyuni، در بولیوی، بزرگترین ذخایر در نظر گرفته می شد، اما حداکثر برآورد برای دهانه مک درمیت عملاً این ظرفیت را دو برابر می کند. غلظت بالای این ماده معدنی در خاک رس که در مناطق خاصی به 4/2 درصد می رسد و موقعیت کم عمق آن از عواملی هستند که به صرفه اقتصادی استخراج کمک می کنند.
این تایید که در مطالعهای که در مجله علمی Science Advances منتشر شده است، نه تنها نشاندهنده یک نقطه عطف زمینشناسی است، بلکه پیامدهای ژئوپلیتیکی قابل توجهی نیز دارد. بهرهبرداری از این ذخایر میتواند وابستگی غرب به زنجیرههای تامین لیتیوم را که در حال حاضر توسط تعداد محدودی از کشورها کنترل میشود، کاهش دهد و از یک منبع استراتژیک داخلی برای انتقال انرژی آمریکای شمالی اطمینان حاصل کند.
تشکیل زمین شناسی بی سابقه
منشا این ذخیره عظیم لیتیوم به طور مستقیم با تاریخ آتشفشانی منطقه مرتبط است. مک درمیت کالدرا تقریباً 16 میلیون سال پیش پس از فوران عظیمی که خاکستر و رسوبات غنی از مواد معدنی را در کف دریاچه ای باستانی که در دهانه ایجاد شده بود، تشکیل داد. این لایه اولیه از رس اسمکتیت قبلاً حاوی لیتیوم بود، اما یک رویداد زمینشناسی دوم برای غلظت فوقالعاده آن بسیار مهم بود.
پس از فوران اصلی، سیالات گرمابی، گرم شده توسط فعالیت ماگمایی باقیمانده، از طریق لایه های رسی نفوذ کردند. این فرآیند اسمکتیت را به ایلیت تبدیل کرد، نوع دیگری از خاک رس که ساختار کریستالی دارد که می تواند مقادیر بسیار بیشتری لیتیوم را در خود نگه دارد. این تغییر ژئوشیمیایی بود که ذخایر را به سطوحی غنی کرد که به ندرت در هیچ جای دیگر این سیاره دیده می شد.
این مدل سازند که به عنوان آتشفشان-رسوبی شناخته می شود، منحصر به فرد در نظر گرفته می شود و الگوی جدیدی را برای اکتشاف لیتیوم ایجاد می کند. زمین شناسان اکنون در حال تجزیه و تحلیل سایر کالدراهای آتشفشانی با ویژگی های مشابه در غرب ایالات متحده هستند، به این امید که ذخایر غنی مشابهی را پیدا کنند که می تواند ذخایر شناخته شده این ماده معدنی را بیشتر گسترش دهد.
جزئیات پروژه Thacker Pass
مسئولیت اکتشاف این ذخایر بر عهده شرکت Lithium Americas Corp است که قصد دارد یک مجتمع معدنی روباز را اجرا کند. به دلیل نزدیکی سنگ معدن به سطح، استخراج نیازی به تونل های پیچیده زیرزمینی نخواهد داشت که به طور قابل توجهی هزینه ها و پیچیدگی عملیاتی را کاهش می دهد. لایه معدنی اصلی تقریباً 30 متر ضخامت دارد که دسترسی و پردازش در مقیاس بزرگ را تسهیل می کند.
برنامه زمانبندی پروژه پیشرفته است و ساخت زیرساخت ها در حال انجام است. فاز اول تولید قرار است در سال 2026 با هدف اولیه 40 هزار تن کربنات لیتیوم در سال آغاز شود. این طرح بلندمدت بلندپروازانه است و پیشبینی میکند که تا 160000 تن در سال در طول عمر تخمینی معدن بیش از 80 سال افزایش یابد و عرضه پایدار برای چندین دهه تضمین شود.
سرمایه گذاری میلیاردی و حمایت دولت
با درک اهمیت استراتژیک این پروژه، وزارت انرژی ایالات متحده یک وام مشروط 2.26 میلیارد دلاری به Lithium Americas Corp ارائه کرد. این تامین مالی یکی از بزرگترین پروژه های استخراج معدن لیتیوم در کشور است و بر تلاش دولت برای تقویت امنیت انرژی و صنعت ملی فناوری پاک تاکید می کند.
بخش خصوصی نیز علاقه زیادی نشان داد. جنرال موتورز (GM)، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان خودرو در جهان، سرمایه گذاری استراتژیک قابل توجهی در این پروژه انجام داده است. این خودروساز حق انحصاری خرید 100 درصد از فاز یک تولید را تضمین کرده است و تامین حیاتی لیتیوم برای خودروهای الکتریکی آینده خود را تضمین می کند.
این توافق یکپارچگی عمودی را نشان می دهد که صنعت خودرو به دنبال تضمین قطعات باتری خود است. مشارکت جنرال موتورز محدود به خرید نیست، بلکه شامل سهام قابل توجهی در این عملیات است که منافع شرکت معدنی و مصرف کننده نهایی را همسو می کند.
کل سرمایه گذاری برای دوام بخشیدن به فازهای اولیه پروژه Thacker Pass از مرز 4 میلیارد دلار فراتر رفته است. این شکل مقیاس عظیم عملیات و فناوری مورد نیاز برای پردازش خاک رس و استخراج کربنات لیتیوم با خلوص بالا را نشان میدهد که مشخصات مورد نیاز صنعت باتری لیتیوم یون را برآورده میکند.
فرآیند استخراج و امکان سنجی فنی
استخراج لیتیوم از خاک رس ایلیت از نظر شیمیایی فرآیندی پیچیدهتر از تبخیر آب نمک است، روشی که در نهشتههای آمریکای جنوبی رایج است. این ماده معدنی به طور محکم به ساختار کریستالی خاک رس متصل است و به رویکرد فشرده تری نیاز دارد. روش انتخاب شده شامل شستشوی اسیدی است که در آن سنگ رسی با محلول اسید سولفوریک مخلوط می شود تا لیتیوم حل شود و آن از سایر اجزا جدا شود. پس از این مرحله، لیتیوم از طریق فرآیندهای تصفیه شیمیایی از محلول بازیابی می شود تا زمانی که به درجه خلوص لازم برای ساخت باتری ها برسد. علیرغم پیچیدگی، این فناوری در آزمایشات آزمایشی انجام شده در سال 2024 تأیید شد که میزان بازیابی بیش از 90 درصد از فلز موجود در سنگ معدن را تأیید کرد. این راندمان بالا، همراه با نسبت کم ضایعات (مواد بی ارزش حذف شده) به سنگ معدن، پروژه را از نظر اقتصادی رقابتی و قوی می کند، حتی با هزینه های پردازش بالاتر در مقایسه با آب نمک.
مناقشات و مقاومت محلی
با وجود پتانسیل اقتصادی و استراتژیک، پروژه Thacker Pass با مخالفت شدید جوامع بومی و گروه های زیست محیطی مواجه است. قبایل محلی، مانند Paiute و Shoshone، این منطقه را مقدس میدانند و استدلال میکنند که استخراج معادن مکانهای باستانشناسی و فرهنگی را از بین میبرد و همچنین بر منابع آبی و اکوسیستمهایی که به آن وابسته هستند تأثیر منفی میگذارد.
چندین شکایت برای توقف پروژه مطرح شد که اعتبار مجوزهای زیست محیطی صادر شده توسط اداره مدیریت زمین در سال 2021 را زیر سوال برد. اگرچه برخی از احکام توسط دادگاه ها رد شد، رسیدگی به درخواست تجدیدنظر در دادگاه های فدرال همچنان ادامه دارد و جو عدم اطمینان قانونی در مورد عملیات حفظ شده است.
نگرانی در مورد محیط زیست
گروه های حامی محیط زیست نیز نگرانی های قابل توجهی را مطرح می کنند. یکی از اصلی ترین آنها مصرف بالای آب است که عملیات معدن به آن نیاز دارد، منبعی بسیار کمیاب در منطقه بیابانی نوادا. همچنین ترس از آلودگی سفره های زیرزمینی توسط مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند اسیدشویی وجود دارد.
این شرکت ادعا میکند که از فناوریهای مدرن برای به حداقل رساندن مصرف آب استفاده خواهد کرد و این پروژه برای مطابقت با استانداردهای سختگیرانه زیستمحیطی طراحی شده است، اما کمپینها شک دارند و همچنان برای ارزیابی مجدد کامل اثرات زیستمحیطی قبل از شروع تولید در مقیاس بزرگ تلاش میکنند.
تاثیر بر زنجیره تامین جهانی
معدن Thacker Pass که به صورت آنلاین میآید، این پتانسیل را دارد که زنجیره تامین جهانی لیتیوم را مختل کند. با ایجاد یک منبع عظیم و بلندمدت در قلمرو خود، ایالات متحده می تواند وابستگی خود را به واردات، به ویژه پالایش و فرآوری که اکنون عمدتاً تحت سلطه چین است، به شدت کاهش دهد.