تمثل السيارات الكهربائية والمعادن النادرة معضلة للمصانع المنتجة لهذه السيارات، حيث تعتمد 95% من السيارات الكهربائية على محركات مغناطيسية دائمة تعتمد على المعادن الأرضية النادرة، ويتوقع خبراء تصنيع السيارات نمو الطلب العالمي على هذه الصناعة بشكل كبير، نظرًا لأن المغناطيسات الدائمة تُعَد عنصرًا حيويًا لكل من السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح البحرية.
تواجه مصانع السيارات الكهربائية والمعادن النادرة تحديًا في البحث عن بدائل لمحركاتها التي تعتمد على مغناطيسات تحتوي على المعادن النادرة، خصوصًا مع احتكار الصين لسلسلة توريد هذه المعادن، وفقًا لما نشرته منصة إنرجي إنتليجنس (Energy Intelligence) المتخصصة في متابعة أحدث التطورات والاتجاهات في صناعة الطاقة.
مستقبل إنتاج السيارات الكهربائية والمعادن النادرة
مع ارتفاع الطلب على المعادن الأرضية النادرة مؤخرًا وزيادة القدرة العالمية للطاقة المتجددة، وفقًا لتقرير حديث نشرته “أويل برايس” الأميركية المتخصصة، زادت التجارة السنوية في المعادن الحيوية المرتبطة بالطاقة من 53 مليار دولار إلى 378 مليارًا، ويظل قطاع البطاريات المستخدمة في السيارات الكهربائية والمعادن النادرة مسؤولًا عن حوالي 70% من الطلب العالمي على الكوبالت، والألمنيوم، والنحاس، والليثيوم، والنيكل، والعناصر الأرضية النادرة.
كما أن معدات الطاقة المتجددة تتطلب عددًا من المعادن النادرة، مما يزيد من الحاجة إليها في صناعة المكونات الأساسية للألواح الشمسية وتوربينات الرياح وغيرها.
السيارات الكهربائية والمعادن النادرة .. 400 ٪ زيادة في استخدام الليثيوم
توقعت تقارير دولية حديثة زيادة الطلب على المعادن خلال السنوات المقبلة، حيث يُتوقع أن يرتفع الطلب على معدن الليثيوم بحوالي 40 مرة بحلول عام 2040، ووفقًا لدراسة أعدها صندوق النقد الدولي، فإن التحول إلى تقنيات الطاقة النظيفة سيؤدي إلى زيادة غير مسبوقة في الطلب على مختلف أنواع المعادن، بحيث يصبح هناك احتياج إلى نحو 3 مليارات طن منها.
من جانبها، تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن يتزايد الطلب على السيارات الكهربائية والمعادن النادرة مع توجه العالم نحو خيارات متعددة للطاقة منخفضة الكربون، وأشارت الوكالة إلى أن السيارة الكهربائية المتوسطة تتطلب 6 أضعاف كمية المعادن مقارنةً بسيارة الوقود التقليدية، بما في ذلك النيكل، والكوبالت، والليثيوم.
وأوضحت الوكالة أن الطلب على المعادن للاستخدام في السيارات الكهربائية والمعادن النادرة وتخزين البطاريات سيقفز 30 مرة على الأقل بحلول عام 2040، وسيتضاعف الطلب على الليثيوم أكثر من 40 مرة، بينما يزيد استهلاك الجرافيت، والكوبالت، والنيكل بحوالي 20 إلى 25 مرة، كما أن حزمة بطارية السيارة الكهربائية النموذجية تحتاج إلى نحو 8 كيلوجرامات من الليثيوم، و35 كيلوجرامًا من النيكل، و20 كيلوجرامًا من المنجنيز.
السيارات الكهربائية والمعادن النادرة وتأثيرها على البيئة والمناخ العالمي
أكدت دراسة حديثة لوكالة البيئة الفيدرالية الألمانية (UBA)، شملت السيارات الكهربائية المسجلة في عام 2020، أن السيارات الكهربائية أكثر صداقة للبيئة والمناخ بنسبة 40% مقارنةً بسيارات البنزين. وقد أخذت الدراسة بعين الاعتبار جميع مراحل دورة حياة السيارة الكهربائية، وتوقعت أن ترتفع نسبة الحفاظ على البيئة إلى 55% بحلول عام 2030 مع تطور تقنيات الطاقة المتجددة.
دورة حياة السيارات الكهربائية والمعادن النادرة من التصنيع إلى إعادة التدوير
يعد قياس الأثر البيئي للسيارات الكهربائية والمعادن النادرة بمثابة تحليل لدورة حياة السيارة، يشمل تقييم الانبعاثات في كل مرحلة، بدءًا من التصنيع والتجميع، مرورًا بالتشغيل (التسيير)، وصولًا إلى إعادة التدوير، ورغم أن السيارات الكهربائية لا تنفث ثاني أكسيد الكربون أثناء القيادة، على عكس سيارات البنزين، فإنها تتسبب في انبعاثات أخرى خلال مراحل الإنتاج وتصنيع البطاريات.
فيما يلي استعراض لدورة حياة السيارة الكهربائية وتأثيرها البيئي في كل مرحلة:
1. مرحلة التصنيع: تتضمن عملية إنتاج السيارات الكهربائية والمعادن النادرة استخراج مواد خام مثل الليثيوم، والكوبالت، والنيكل لتصنيع البطارية.
قد يكون لتعدين هذه المواد أثر بيئي واضح، حيث يمكن أن يؤدي إلى إزالة الغابات، وتدمير موائل طبيعية، وتلويث المياه عند تنفيذها بشكل غير مسؤول.
تنتج السيارات الكهربائية انبعاثات ثاني أكسيد الكربون خلال عملية التصنيع أكثر من السيارات التقليدية، بسبب استهلاك الطاقة الكثيف في إنتاج البطاريات.
2. مرحلة التشغيل: لا تُنتج السيارة أي انبعاثات كربونية مباشرة أثناء تشغيلها، حيث تعمل بالكهرباء بدلًا من البنزين أو الديزل.
يساهم ذلك في خفض انبعاثات غازات الدفيئة وتحسين جودة الهواء، خاصة في المناطق الحضرية التي تعاني من التلوث الناتج عن النقل التقليدي.
3. مرحلة التقاعد وإعادة التدوير: عند وصول السيارة إلى نهاية عمرها الافتراضي، يتم إعادة تدوير مكوناتها أو التخلص منها بعناية للحد من التأثير البيئي.
لا تزال تقنيات إعادة تدوير البطاريات في مراحلها الأولى، لكنها تُبشر بإمكانية تقليل النفايات واستعادة مواد قيمة مثل الليثيوم والكوبالت.
ما هو المعدن النادر المستخدم في السيارات الكهربائية؟
تُستخدم عدة معادن نادرة في صناعة السيارات الكهربائية، خاصة في مكونات المحركات والبطاريات، حيث تعتمد معظم السيارات الكهربائية على محركات مغناطيسية دائمة، والتي تتطلب استخدام معادن أرضية نادرة مثل النيوديميوم، البراسيوديميوم، الديسبروسيوم، والتيربيوم. تُستخدم هذه المعادن في تصنيع مغناطيسات قوية وفعالة، مما يُحسّن أداء المحركات الكهربائية.
بالإضافة إلى ذلك، تحتوي بطاريات السيارات الكهربائية على معادن نادرة مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل، على سبيل المثال، تزن بطارية السيارة الكهربائية النموذجية حوالي 450 كيلوجرامًا، وتحتوي على 11 كيلوجرامًا من الليثيوم، 27 كيلوجرامًا من النيكل، و 14 كيلوجرامًا من الكوبالت.
ختاماً، تعد السيارات الكهربائية والمعادن النادرة بمثابة خطوة هامة نحو مستقبل مستدام في صناعة النقل، لكنها تواجه تحديات كبيرة في ما يتعلق بتوافر المعادن النادرة اللازمة لتصنيع البطاريات، و من أجل تسريع التحول إلى هذه التكنولوجيا المتقدمة، يجب أن يتم العمل على تحسين طرق استخراج و تكرير هذه المعادن، إلى جانب تطوير تقنيات جديدة لتقليل الاعتماد عليها، كما أن التعاون بين الحكومات والشركات و المجتمعات الدولية سيكون أساسياً لضمان تأمين الموارد بشكل عادل و مستدام، إذا تم تحقيق هذه التحديات، فإن السيارات الكهربائية قد تصبح هي الخيار الأكثر انتشارًا و الأكثر أمانًا و فعالية بيئيًا في المستقبل القريب.
فيديو | سباق عالمي وعلاقة وثيقة بين السيارات الكهربائية والمعادن النادرة
المراجع:
- تقرير حول العلاقة الوثيقة بين السيارت الكهربائية والمعادن النادرة – الوكالة الدولية للطاقة المتجددة
- سباق عالمي حول المعادن النادرة لصناعة السيارات الكهربائية – صندوق النقد الدولي
اقرأ أيضاً:
- أسعار المعادن النادرة .. 225 ألف طن من الإنتاج الصيني يعيد تشكيل السوق
- استخدامات المعادن النادرة .. 7 مجالات حيوية تُغير مستقبل التكنولوجيا
- أسواق المعادن النادرة .. نمو متوقع إلى 275 مليار دولار بحلول 2030
- 378 مليار دولار .. تجارة المعادن النادرة و مستقبل التكنولوجيا و الصناعة
- 3 طرق .. لماذا يعتبر استخراج المعادن النادرة عملية صعبة؟
- احتياطي المعادن النادرة .. 10 دول تمتلك كنوز المستقبل التكنولوجي
- 3 تطبيقات هامة تعرف على أهمية المعادن النادرة في التكنولوجيا الحديثة
- أنواع المعادن النادرة .. 17 عنصرًا أساسيًا في الصناعات التكنولوجية
