انرژی تجدیدپذیر بعنوان راه حل بلند مدت تغییرات آب و هوایی شناخته شده است. باعث شگفتی نیست اگر تلاش شود که انرژی مورد نیاز جهانی از منابع تجدیدپذیر تامین گردد و محققان حتی بصورت جدی، چشم انداز تغییر تمامی انرژی مصرفی اروپا به منابع تجدیدپذیر را تا سال 2050 دارند.
اما موضوع این هست که انرژیهای تجدیدپذیر به منابع طبیعی وابسته هستند که به مقدار مشخص و محدودی بر روی زمین وجود دارند و این منابع بسیار تجدیدناپذیر هستند. عناصر کمیاب زمین که در تکنولوژیهای مختلف از جمله پنلهای خورشیدی و باطریها استفاده میشود شناخته شده میباشند. اگر چه این عناصر تا این حدی که نایاب نامگذاری شده اند، نایاب نیستند، اما محدود وغیر قابل جایگزینی میباشند.
علاوه بر این، مواد تجدیدناپدیر دیگری هم وجود دارند که برای انرژی های تجدید پذیر استفاده می شود. لیتیوم مثال خوبی برای این موضوع است. از آنجا که بسیار واکنش پذیر و نسبتا سبک است، برای استفاده در باتریها ایده آل میباشد و توانایی ذخیره مقادیر زیادی انرژی از منابع تجدید پذیر را دارا میباشد. میدانیم که انرژی خورشید و باد ممکن است زمانی که به آن نیاز داریم در دسترس نباشد.
بخش عمده ای از لیتیوم زمین در دریاچه براین در آمریکاری جنوبی یافت میشود
کاربرد مهم دیگر لیتیوم در باطریهای خودروهای برقی و هیبریدی میباشد. این خودروها با هدف و توانایی کاهش تولید دی اکسید کربن ناشی از سوختهای فسیلی توسعه داده میشوند. اما در بلندمدت، توجیه پذیری خود را بدلیل کاربرد لیتیوم در آنها از دست خواهند داد.
جایگزینی خودروهای سنتی با خودروهای برقی
با یک محاسبه ساده میتوان دید که اگر همه خودروهای سنتی، بنزین سوز و دیزل، با خودروهای برقی جایگزین شوند، تمامی ذخایر لیتیوم جهان در عرض 50 سال اتمام خواهد یافت.
طبق برآورد مرکز تحقیقات زمین شناسی ایالات متحده ، در حال حاضر، مقدار کلی ذخایر اثبات شده لیتیوم در سراسر جهان، 14 میلیون تن میباشد. در سال 2016 ، تعداد کل خودروهای فروخته شده در سراسر جهان، حدود 69 میلیون دستگاه بوده است. در همان سال، کمتر از یک میلیون خودروی برقی و هیبریدی فروخته شد.
آینده ای را تصور کنیم که تمام اتومبیل های سواری، برقی بوده و تعداد خودروهای فروخته شده در هر سال به همان تعداد آنها در سال 2016 ثابت باقی بماند، لذا تقریبا 69 میلیون اتومبیل برقی هر سال باید تولید شود. برآورد محتاطانه در اینجا این است که تقاضا برای خودروها ثابت باقی می ماند. هرچند در واقعیت تقاضا با گذشت زمان، افزایش می یابد.
باطری 4 کیلوگرمی برای خودروی برقی
امروزه، در باطری یک خودروی برقی، حدود 4 کیلوگرم لیتیوم بکار میرود. این، بمعنی 250 هزار تن لیتیوم مورد نیاز برای تولید سالیانه خودروهای برقی در جهان برای جایگزینی با خودروهای احتراقی سنتی است. با این نسبت، 14 میلیون تن ذخایر موجود در عرض 51 سال تمام میشود.
بازیافت لیتیوم از باطریهای استفاده شده در این محاسبه منظور نشده است. اما باید توجه داشت که خودروهای برقی تنها محل کاربرد لیتیوم نمیباشد. هم اکنون، باطریها تنها 39 درصد از لیتیوم مصرفی را به خود اختصاص میدهند. مابقی در صنایع سرامیک، شیشه، سیستمهای روغنکاری و سایر کاربردها مورد مصرف قرار میگیرد. بنابر این حتی اگر تمامی لیتیوم استفاده شده در باطریها، بازیابی گردد، که اینکار، خود محدودیت فنی دارد، باز حجم بالای لیتیوم در سایر مقاصد مصرف خواهد شد و نهایتا منابع لیتیوم پایان خواهد یافت.
یافتن لیتیوم بیشتر
هنوز منابع لیتیوم در پایان راه قرار ندارند چرا که انرژی تجدیدپذیر و خودروهای برقی بطور کامل جایگزین مصارف فسیلی نشده اند. در آینده، تقاضا افزایش خواهد یافت، با وجود این، مطالعات و تلاشها جهت یافتن جایگزین مناسب در حال انجام است و در کنار آن، پیشرفتها در صنعت اکتشافات معدنی راه را برای یافتن فلزات بیشتر هموارتر میکند. همه اینها باعث طولانیتر شدن دوره استفاده از لیتیوم میشود اما بدین معنی هم نیست که مقدار آن بینهایت و پایان ناپذیر میشود.
لیتیوم فقط یک نمونه ای است که باعث نگرانی از وابستگی انرژی تجدیدپذیر به منابع تجدیدناپذیر میشوند که بمقدار محدود در زمین وجود دارند. انرژی خورشیدی و بادی دارای چشم انداز خوبی برای مقابله با مشکل تغییرات آب و هوایی است، اما برنامه ریزی بسیار دقیقی نیاز هست و نمی توانیم انتظار داشته باشیم که انرژی های تجدید پذیر همه مشکلات زیست محیطی را حل کنند.
اکنون زمان مناسب برای ایجاد تاسیسات بازیافت عناصر کمیاب زمین و سایر منابع طبیعی تجدیدناپذیرمانند لیتیوم است که پیش از این در سیستم های انرژی تجدید پذیراستفاده شده اند. مهمتر از همه، لازم است که مصرف منابع طبیعی هم کاهش یابد. اگر ما مصرف گرایی بی رویه را ادامه دهیم، تنها مشکل را از یک منبع طبیعی به منبع دیگری تغییر داده ایم.
این نوشته برداشتی از سخنرانی Parakram Pyakurel، دانشجوی فوق دکتری در دانشکده دریانوردی و مهندسی Warsash ، دانشگاه Southampton Solent میباشد.
بازدیدها: 34
