כמה נקיים הניקל והליתיום בסוללות?

ליתיום (Li) וניקל (Ni) הם שני חומרי גלם מרכזיים לסוללות, ולתהליכי הייצור שלהם יכולים להיות פרופילי פליטה שונים מאוד. תרשים זה מווד מקנזי מראה כיצד לכריית ניקל וליתיום יכולה להיות השפעה משמעותית על הסביבה, בהתאם לתהליך המיצוי. פליטת ניקל לכל תהליך מיצוי ניקל היא מתכת מפתח בתשתית ובטכנולוגיה המודרנית, המשמשת בעיקר בנירוסטה ובסגסוגות. המוליכות החשמלית של ניקל הופכת אותו גם לאידיאלי להקלת זרימת החשמל בתוך סוללות. כיום קיימות שתי שיטות עיקריות למיצוי ניקל: מרבצי לטריט, המצויים בעיקר באזורים טרופיים. הדבר כרוך בכרייה בבור פתוח ומצריך פינוי כמויות גדולות של אדמה ועומס יתר כדי להשיג עפרות עשירות בניקל. מעפרות גופרית, כולל מינרלים גופרתיים נושאי ניקל ממרבצי כרייה תת-קרקעיים או בבור פתוח. בעוד שניקל לטריטים מהווים 70 אחוזים ממאגרי הניקל בעולם, מרבצי גופרית מגמטיים ייצרו 60 אחוזים ממאגרי הניקל בעולם במהלך 60 השנים האחרונות. כריית סולפידים פולטת בדרך כלל פחות פחמן דו חמצני לטון שווה ערך של ניקל מאשר כריית לטריט מכיוון שהיא גורמת פחות להפרעות בקרקע ויש לה טביעת רגל פיזית קטנה יותר.

מיצוי ניקל מלטרייט יכול להיות בעל השפעות סביבתיות משמעותיות כמו כריתת יערות, הרס בתי גידול ושחיקת קרקע. בנוסף, עפרות לטרייט מכילות בדרך כלל רמות גבוהות של לחות ודורשות תהליכי ייבוש עתירי אנרגיה כדי להכין אותן למיצוי נוסף. לאחר כרייה, ההתכה של לטריט דורשת כמויות גדולות של אנרגיה, שמגיעה בעיקר מדלקים מאובנים. בעוד שכריית הגופרית נקייה יותר, היא מציבה אתגרים סביבתיים אחרים. הכרייה והעיבוד של עפרות גופרית משחררות לסביבה תרכובות גופרית ומתכות כבדות, שאם לא מנוהלות כראוי, עלולות להוביל לניקוז מכרה חומצי ולזיהום מים. בנוסף, ניקל גופרתי בדרך כלל יקר יותר לכרייה בגלל אופיו הקשה. פליטת ליתיום לכל תהליך מיצוי ליתיום הוא המרכיב העיקרי של סוללות נטענות בטלפונים ניידים, מכוניות היברידיות, אופניים חשמליים ומערכות אחסון בקנה מידה רשת. נכון להיום, קיימות שתי שיטות עיקריות של מיצוי ליתיום: ממלח, תמלחת עשירה בליתיום נשאבת מאקוויפר תת קרקעי לבריכת אידוי שבה אנרגיית השמש מאידת את המים ומרכזת את תכולת הליתיום. התמיסה המרוכזת עוברת עיבוד נוסף להפקת ליתיום קרבונט או הידרוקסיד. כריית סלעים קשים, או מיצוי ליתיום מעפרות (בעיקר ליתיום פירוקסן) במרבצי פגמטיט. יצרנית הליתיום המובילה בעולם, אוסטרליה (46.9 אחוז), מפיקה ליתיום ישירות מסלע קשה.
מיצוי מי מלח משמש בדרך כלל במדינות עם משטחי מלח, כמו צ'ילה, ארגנטינה וסין. לעתים קרובות היא נחשבת לשיטה פחות יקרה, אך יכולה להיות לה השפעות סביבתיות כגון שימוש במים, זיהום פוטנציאלי של מקורות מים מקומיים ושינוי מערכות אקולוגיות. עם זאת, התהליך פולט פחות פחמן דו חמצני לטון של ליתיום פחמתי שווה ערך (LCE) מאשר כרייה.
הכרייה כוללת קידוח, פיצוץ וריסוק העפרות, ולאחר מכן ציפה להפרדת המינרלים הנושאים ליתיום ממינרלים אחרים. לסוג זה של מיצוי יש השפעות סביבתיות כגון הפרעות קרקע, צריכת אנרגיה וייצור פסולת סלעים וזנב. ייצור בר קיימא של ליתיום וניקל פרקטיקות אחראיות לסביבה במיצוי ועיבוד של ניקל וליתיום חיוניים כדי להבטיח את קיימות שרשרת האספקה ​​של הסוללה. זה כולל אכיפת תקנות סביבתיות קפדניות, שיפור היעילות האנרגטית, הפחתת צריכת המים וחקירת טכנולוגיות נקיות יותר. מאמצי מחקר ופיתוח מתמשכים המתמקדים בשיפור שיטות המיצוי ובמזעור ההשפעות הסביבתיות חיוניים.