هل انتهى عهد الليثيوم كملك للبطاريات؟

تُعد بطاريات الليثيوم-أيون المحرك الأساسي للعالم من حولنا، إذ تتزايد أهميتها في حياتنا اليومية بشكل مطّرد، إلى درجة أنها أصبحت تزوّد بالطاقة نحو 70% من جميع الأجهزة القابلة لإعادة الشحن. من السيارات الكهربائية إلى الهواتف الذكية وصولًا إلى أنظمة تخزين الطاقة على نطاق المرافق، باتت بطاريات الليثيوم-أيون تشكل اللبنات الأساسية لعدد لا يُحصى من القطاعات.

لكن، على الرغم من هيمنتها في تقنيات البطاريات، تواجه هذه الصناعة مشكلات خطيرة في سلاسل إمداد الليثيوم، تجعلها نموذجًا أقل مثالية لبناء مستقبلنا عليه. فعملية استخراج الليثيوم غالبًا ما تكون مُدمّرة بيئيًا، إلى جانب ارتباطها العميق بنقاط ضغط جيوسياسية. إذ تسيطر الصين على جزء كبير من سلاسل توريد الليثيوم العالمية، ما يجعل الأسواق عرضة بشدة للصدمات ولإرادة بكين السياسية. وتبرز هذه السيطرة بشكل خاص في حالة بطاريات السيارات الكهربائية، بفضل استراتيجية صينية استمرت لأكثر من عقد للتفوق على بقية العالم.

ونقلت صحيفة EE Times أن "الصين، وعلى مدى أكثر من عقد، نسجت بعناية صعودًا استراتيجيًا في سوق بطاريات السيارات الكهربائية العالمية، ما أثمر هيمنة تمثل اليوم تحديًا هائلًا للمصنّعين الغربيين". وتضيف الصحيفة أن التأثير الناتج عن ذلك يعمل "كخندق حصين" يحيط بالصناعة الصينية للبطاريات، ليحميها من المنافسة الدولية.

وبسبب السلبيات والمخاطر المتعددة المرتبطة بالليثيوم وسلاسل توريد بطاريات الليثيوم-أيون، تدفع هذه التحديات شركات السيارات الكهربائية إلى تكثيف أبحاثها حول نماذج بديلة للبطاريات لتزويد سيارات المستقبل بالطاقة. وهناك بالفعل مجموعة واسعة من البدائل قيد البحث والتطوير، تشمل – على سبيل المثال لا الحصر – بطاريات الرصاص، والنيكل-كادميوم، والنيكل-هيدريد معدني، وكلوريد الصوديوم-نيكل، والليثيوم المعدني البوليمري، والصوديوم-أيون، والليثيوم-كبريت، والبطاريات ذات الحالة الصلبة.

وتُعد البطاريات ذات الحالة الصلبة أبرز المرشحين في الصناعة. إذ تستخدم هذه البطاريات إلكتروليتًا صلبًا كحاجز وموصل بين الكاثود والأنود. ورغم أنها لا تستغني بالضرورة عن الليثيوم، إلا أنها يمكن أن تُلغي الحاجة إلى الجرافيت – وهو معدن استراتيجي آخر يخضع لسيطرة صينية واسعة. فضلًا عن ذلك، يُعتقد أن بطاريات الحالة الصلبة أكثر أمانًا، وتتميز بكثافة طاقة أعلى، وسرعة أكبر في إعادة الشحن مقارنة ببطاريات الليثيوم-أيون.

ورغم أن هذه التكنولوجيا لا تزال في طور التطوير، فإن بعض شركات السيارات بدأت بالفعل باختبارها. فقد أعلنت مرسيدس وبي إم دبليو أنهما تقومان باختبارات على طرقات فعلية لسيارات مزودة ببطاريات الحالة الصلبة، وإن كان من غير المرجح أن نراها في السياق التجاري قبل سنوات. أما سوبارو فهي على وشك اختبار هذه البطاريات في سياراتها، لكنها تستخدم بالفعل نسخة أصغر من هذه التكنولوجيا لتشغيل الروبوتات في مصانعها.

ومع ذلك، يرى بعض الخبراء أن الوعود المحيطة ببطاريات الحالة الصلبة قد تكون مبالغًا فيها. وقال الرئيس التنفيذي لشركة ريفيان، آر. جي. سكارينج، في مقابلة ببرنامج "Plugged-In Podcast": "أعتقد أن هناك الكثير من الضوضاء حول جاهزية البطاريات ذات الحالة الصلبة تجاريًا، وربما يُمثّل ذلك مبالغة عن الواقع".

من جانب آخر، تبرز بطاريات الصوديوم-أيون كمرشح واعد لتجاوز بطاريات الليثيوم-أيون في قطاع السيارات الكهربائية. فالصوديوم متوافر بكمية تفوق الليثيوم بألف مرة. وقال جيمس كوين، الرئيس التنفيذي لشركة Faradion البريطانية: "إنه متاح على نطاق واسع حول العالم، ما يعني أن الحصول عليه أرخص، وأن استخراجه أقل استهلاكًا للمياه". وأضاف: "يحتاج استخراج طن واحد من الليثيوم إلى كمية مياه تزيد بـ682 مرة مقارنة باستخراج طن واحد من الصوديوم. وهذا فارق كبير". وتشير توقعات بلومبرغ إلى أن بطاريات الصوديوم-أيون قد تُزيح ما يصل إلى 272 ألف طن من الطلب على الليثيوم بحلول عام 2035.

ومع ذلك، فإن هذا لا يعني نهاية عهد الليثيوم. فالمعدن يظل بالغ الأهمية في صناعة البطاريات، نظرًا لكثافة طاقته العالية وأدائه الممتاز في الطقس البارد، ما يجعله، وفقًا لموقع EV World، "لا غنى عنه للتطبيقات عالية الأداء". ويضيف الموقع: "المستقبل لن يكون لليثيوم أو الصوديوم وحدهما – بل لكليهما معًا، يتم توظيفهما بشكل استراتيجي عبر القطاعات المختلفة… والنتيجة ستكون اقتصادًا متنوعًا ومرنًا للبطاريات".