وارسلت قوارير زجاجيه مملؤه عن اخرها بالمياه الساخنه للمختبرات. واثبتت النتائج احتواء المياه علي نسبه كبيره من الليثيوم، كانت اعلي بثمانيه او 10 مرات لكل غالون من نسبه الليثيوم التي اكتشفت في اي من الينابيع الحاره سابقا، الي حد ان العلماء ظنوا انها "قد تصبح ذات قيمه تجاريه هائله". لكن انجلترا في القرن التاسع عشر، لم تكن في حاجه الي هذا المعدن، وظلت المياه الغنيه بالليثيوم التي تبلغ درجه حرارتها 122 درجه مئويه غير مستغله لاكثر من 150 عاما. لكن في عام 2020، اكتشفت في موقع بالقرب من منجم "ويل كليفورد" في كورنويل، بعض اعلي نسب الليثيوم في الينابيع الحاره في العالم. وقد اصبحت الاستخدامات التجاريه لليثيوم في القرن الحادي والعشرين اوضح من اي وقت مضي، فلا يستخدم الليثيوم في تصنيع بطاريات الهواتف الذكيه واجهزه الكمبيوتر المحموله فحسب، بل ان عمليه التحول الي الطاقه النظيفه قد تصبح مستحيله من دون الليثيوم، الذي يستخدم في تصنيع البطاريات التي تشغل السيارات الكهربائيه وتختزن الطاقه الكهربائيه المتولده من مصادر متجدده. مواضيع قد تهمك نهايه وارتفع الطلب علي الليثيوم في السنوات الاخيره بالتوازي مع اتجاه مصانع السيارات لتصنيع المركبات الكهربائيه، بعد ان اعلنت دول عديده، مثل المملكه المتحده والسويد وهولندا وفرنسا والنرويج وكندا، اعتزامها منع بيع السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي. واشار تقرير للبنك الدولي الي ضروره مضاعفه انتاج الليثيوم بنحو خمس مرات لتحقيق اهداف القضاء علي الانبعاثات العالميه بحلول 2050. لكن انتاج الليثيوم يواجه بعض العراقيل، منها ان الطرق التقليديه لاستخراج الليثيوم مكلفه بيئيا، اذ يستخرج الليثيوم في الوقت الحالي من مناجم تحت الارض، كما هو الحال في استراليا، او من خزانات مياه مالحه جوفيه تحت طبقات البحيرات الجافه، كما هو الحال في تشيلي والارجنتين. وقد اشار تحليل اعده خبراء من شركه "مينفيرو" للاستشارات البيئيه، الي ان طرق التنقيب عن الليثيوم في الصخور الصلبه تدمر مساحات كبيره من الاراضي، وتستهلك كميات هائله من المياه وتطلق 15 طنا من ثاني اكسيد الكربون لكل طن من الليثيوم. ويستهلك استخراج الليثيوم من الخزانات الجوفيه، كميات اكبر من المياه في مناطق اكثرها شحيحه المياه، ويؤثر علي المجتمعات الاصليه التي تعيش في هذه المناطق. وعلي النقيض، فان استخراج الليثيوم من المياه الجوفيه في محطات الطاقه الحراريه الارضيه- كما هو الحال في كورنوال والمانيا والولايات المتحده- اقل اهدارا للموارد الطبيعيه، ويطلق كميات طفيفه من انبعاثات الكربون. تستخرج كميات كبيره من الليثيوم في الوقت الراهن من خزانات المياه المالحه الجوفيه في امريكا الجنوبيه، لكن هذه الطريقه كثيفه الاستهلاك للمياه فالمياه في محطات الطاقه الحراريه الارضيه هي عباره عن مياه مالحه ومركزه وتمر عبر الصخور الحاره لتصبح غنيه بالعناصر مثل الليثيوم والبورون والبوتاسيوم. وتحتوي المياه المالحه في مناجم كورنوال علي تركيزات من الليثيوم تصل الي 260 ملليغرام لكل لتر، وتتدفق بمعدل يتراوح بين 40 و60 لترا في الثانيه. ويري اليكس كيينز، مدير المركبات النظيفه بمؤسسه "النقل والبيئه" التي لا تهدف للربح في بروكسل، ان الطلب علي الليثيوم الذي يستخرج بطرق اقل ايذاء للبيئه، يبدو انه تزايد في الاونه الاخيره. فشركات مثل "مرسيدس بنز" و"فولكسفاغن"، اصبحت اكثر اهتماما بالعواقب البيئيه والاجتماعيه لسلسله توريد سياراتها الكهربائيه. وقد يكون استخدام الليثيوم المعاد تدويره من البطاريات والالكترونيات افضل من التنقيب عن الليثيوم. ويقول كيينز: "سنحتاج لاستخراج كميات اكبر من الليثيوم لتلبيه الطلب الذي من المرجح ان يشهد ارتفاعا هائلا في السنوات المقبله. وتعد المياه المالحه في محطات الطاقه الحراريه الارضيه مصدرا واعدا لاستخراج الليثيوم". ولعل اكتشاف الليثيوم عام 1864 قد اوشك ان يؤتي ثماره، اذ تدرس شركه "كورنيش ليثيوم" خططا لاستخراج كميات ضخمه من الليثيوم من المياه المالحه في المناجم الشهيره بالقرب من ريدروث. وسيتستخرج الليثيوم من موقعين رئيسيين احدهما في محطه للطاقه الحراريه الارضيه، بالتعاون مع شركه "جيوثيرمال انجنيرنغ للطاقه"، التي تهدف لتوليد الكهرباء والحراره من نفس المياه الساخنه التي تحتوي علي الليثيوم علي عمق 5.2 كيلومترا تحت الارض. وتحتوي المياه في هذا الموقع علي نسب اقل من مركبات الصوديوم والمغنسيوم التي تجعل عاده عمليات استخراج الليثوم اكثر صعوبه وكلفه. وحصل المشروع علي دعم من الحكومه البريطانيه بقيمه اربعه ملايين جنيه استرليني لبناء محطه استخراج الليثيوم التجريبيه في العامين المقبلين. تستخدم بطاريات الليثيوم ايون في اغراض عديده، اهمها تشغيل الاجهزه الالكترونيه واختزان الكهرباء المتولده من طاقه الرياح والطاقه الشمسيه اما الموقع الثاني لاستخراج الليثيوم، فهو علي عمق كيلومتر واحد بالقرب من محطه الطاقه الحراريه الارضيه. وتبحث الشركه ايضا في امكانيه استخراج الليثيوم من صخور الغرانيت في منطقه الصلصال الصيني "الكاولين" في كورنويل. وتقول لوسي كرين، كبيره علماء الجيولوجيا بشركه "كورنيش ليثيوم"، ان التطورات التكنولوجيه في مجال البحث عن المعادن واستخراجها، هيات الفرص لاستخراج الليثيوم من الينابيع الحاره. ويستعين الفريق الذي تتراسه كرين بسجلات البيانات للبحث عن المصادر المحتمله لليثيوم في المنطقه. وتقول كرين: "يمتد ارث التنقيب في كورنويل الي 4,500 عام، ولهذا توجد وفره في المعلومات عن طبقات الارض". ويجمع الفريق صورا للخرائط القديمه المرسومه بخط اليد مع الحديثه المستمده من الاقمار الصناعيه والطائرات المسيره. وتقول كرين: "ان هذه الطريقه في جمع البيانات تساعد في تحديد الموقع المناسب قبل الحفر". وتري ان هذه الطريقه اوفر كلفه وتقلل التبعات البيئيه لعمليات التنقيب. ويعتزم الفريق استخدام تقنيه جديده تسمي "عمليه استخراج الليثيوم المباشره"، التي طورتها شركات امريكيه والمانيه ونيوزيلنديه. وهناك نماذج عديده من هذه التقنيه، لكن ابزرها يتضمن استخدام تقنيات الترشيح النانوي او راتنجات التبادل الايوني، التي تقوم بدور مرشحات كيميائيه لعزل كلوريد الليثيوم عن سائر الاملاح في المياه المالحه. ثم يجمع كلوريد الليثيوم من المصفاه عن طريق غسل كريات الراتنج بالماء النقي وحقن المياه المتبقيه في الارض عبر الحفر. ثم ينقي كلوريد الليثيوم ويركز لانتاج هيدروكسيد الليثيوم الذي تصنع منه البطاريات. وفي الولايات المتحده، يجري ويليام سترينغفيلو، مدير برنامج ابحاث الهندسه البيئيه بمختبر "لورنس بيركلي" الوطني، ابحاثا عن طرق مختلفه لاستخراج الليثيوم من المياه المالحه، منها استخراج الليثيوم عن طريق مذيبات مصممه لجمع ايونات الليثيوم، او استخدام اغشيه لا تسمح الا بمرور ايونات الليثيوم، او استخدام الفصل الكهروكيميائي، بحيث تجتذب الاقطاب الكهربائيه المشحونه ايونات الليثيوم. ويقول سترينغفيلو، ان التحدي الذي تواجهه كل واحده من هذه الطرق هي فصل الليثيوم عن المياه. فهناك الكثير من المواد الاخري في المياه المالحه التي قد تتداخل مع الليثيوم، مثل الصوديوم والمغنسيوم، ولهذا ينبغي ان تتدخل بنفسك وتفصلها عن الليثيوم. محطات توليد الكهرباء من مصادر الطاقه المتجدده تتطلب حلولا واسعه النطاق لتخزين الكهرباء واصبحت الولايات المتحده والمانيا من اهم مراكز ابحاث استخراج الليثيوم من المياه الجوفيه بمحطات الطاقه الحراريه الارضيه. وتلقب المنطقه المجاوره لبحيره "سالتون سي" في قلب كاليفورنيا، التي تعد ثاني اكبر حقل للطاقه الحراريه الارضيه في الولايات المتحده بـ "وادي الليثيوم". وتشير تقديرات لجنه الطاقه بكاليفورنيا الي ان هذا الحقل قد يلبي 40 في المئه من الطلب العالمي علي الليثيوم. وتوقعت اللجنه ان تنتج المنطقه ما يتجاوز 600 الف طن سنويا من كربونات الليثيوم، قد يصل سعر الطن الي نحو 12 الف دولار، وستحقق ارباحا قدرها 7.2 مليار دولار سنويا. وتبذل محاولات لخفض الكلفه البيئيه لعمليات استخراج الليثيوم ويؤمل ان تسهم عمليات استخراج الليثيوم في زياده انتاج الكهرباء من محطات الطاقه الحراريه الارضيه، التي تسهم في الوقت الراهن بنحو سته في المئه فقط من احتياجات كاليفورنيا من الكهرباء. ويقول سترينغفيلو: "ان التهافت علي الليثيوم في الوقت الراهن يعيد الي الاذهان حمي الذهب بحثا عن الثراء. اذ يعلق الناس امالا عريضه علي الليثيوم لتحقيق ازدهار اقتصادي". اما في المانيا، حيث يعد وادي الراين مركزا لقطاع استخراج الليثيوم من محطات الطاقه الحراريه الارضيه، فتعتزم شركه "فولكان" لاستخراج الليثيوم وتوليد الكهرباء من الطاقه الحراريه الارضيه، ضخ المياه المالحه الحاره العميقه من محطات الطاقه الحراريه الارضيه الي السطح والاستفاده من الحراره في توليد الكهرباء لاستخدامها في عمليات استخراج الليثيوم. واعلنت الشركه في نوفمبر/تشرين الثاني الماضي انها لديها احتياطي ضخم من الليثيوم، بتركيز 181 ملليغرام لكل لتر. ويقول فرانسيس فيدين، المدير التنفيذي للشركه: "لدينا من الليثيوم ما يكفي لتلبيه الطلب المتزايد عليه في الاسواق الاوروبيه لسنوات عديده قادمه". ويقع وادي الراين في قلب منطقه تصنيع السيارات في المانيا، ومن ثم سيكون لمحطات استخراج الليثيوم في المنطقه الافضليه في توريد الليثيوم لمصانع السيارات الكهربائيه، مما سيساهم في تخفيض انبعاثات الكربون الناتجه عن استيراد الليثيوم من الخارج. وتهدف شركه "كورنيش ليثيوم" في كورنويل لخفض انبعاثات الكربون من عمليات استخراج الليثيوم، التي من المتوقع ان تعتمد علي الحراره الارضيه، الي الصفر. وتقول كرين: "ان جميع التقنيات النظيفه التي نحتاجها لمكافحه تغير المناخ، سواء كانت توربينات الرياح او محطات الطاقه الشمسيه، او حتي البطاريات، تستهلك كميات ضخمه من المعادن. ولتحقيق الهدف من وراء بنائها، يجب ان نستخرج هذه المعادن بطرق مسؤوله". ربما لا يزال امامنا بضع سنوات حتي تستخدم البطاريات المصنوعه من الليثيوم المستخرج بطرق صديقه للبيئه، في السيارات او غيرها من الاجهزه. لكنها في حاله نجاحها، ستصبح مثالا علي امكانيه استخراج معدن، تعتمد عليه محطات توليد الكهرباء من مصادر متجدده، بطرق لا تؤذي البيئه. يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي BBC Future
في عام 1864، اكتشف ينبوع حار علي عمق 450 مترا تحت سطح الارض في منجم "ويل كليفورد" للنحاس علي مشارف بلده ريدروث بمقاطعه كورنوال في انجلترا.