Litiumi, metal që i jep energji së ardhmes

Minerali më i lehtë është ai që mund të kthehet në faktorin vendimtar për fuqizimin e baterive dhe reduktimin e kërkesës për energji fosile. Ai gjendet me shumicë në disa vende të mrekullueshme të Amerikës Latine, shkretëtira kripe të krijuara nga procese gjeologjike fantastike.

BBC

Litiumi, një përbërës kyç në bateritë me peshë të vogël, sakaq i jep energji botës moderne dhe mund të jetë gjithashtu çelësi që do t’i japë botës mundësi të reduktojë varësinë e vet nga energjia fosile.

Shikoni një pamje satelitore të Amerikës së Jugut. Në gjysmë rrugë në krahun e majtë ka një njollë të dallueshme të bardhë. Po të zmadhojmë pamjen, kjo njollë rezulton se është një nga vendet e jashtëzakonshme të pandotura të botës, është rrafshnalta më e madhe prej kripe në planet.

Ajo është një fushë e sheshtë në perfeksion, e ngjashme me dëborën e saporënë, 100 kilometra e gjerë dhe 3600 metra e gjatë në një pjesë të largët të Andeve të Bolivisë.

Kjo është Salar de Ujuni dhe një vend jashtëzakonisht i bukur që mund të bëhet çelësi për luftën kundër ndryshimeve klimatike, ndihma për të larguar botën nga përdorimi i energjive fosile.

Kjo është arsyeja se pse, pavarësisht se mund të jetë e paprekur, në 50 vitet e ardhshme ajo do të zhduket, e gërryer, kristalizuar dhe e transportuar gjetkë.

Kjo është për shkak se nën kurrizin e trashë të kripës, Salar de Ujuni ka atë që është depozita më e madhe e botës për litium dhe përbën ndoshta një të tretën e burimeve botërore të këtij metali alkalin.

Nëse kthehemi pas në vitet 1980, litiumi do të ishte një nga anëtarët më të errët të tabelës periodike, shumë pranë beriliumit, i cili mbetet i panjohur edhe sot.

Kjo filloi të ndryshojë më 1991, kur Sony hodhi në treg pajisjen e parë elektronike që merr energji nga bateritë me litium-ion. Sot, natyrisht, fjalët “litium” dhe “bateri janë pothuajse sinonim – metali i butë gjendet në të gjithë smartfonët tanë, tabletat dhe laptopët.

Sekreti për suksesin e litiumit është se ai është elementi i tretë i tabelës periodike, pas gazrave të hidrogjenit dhe heliumit. Atomet e tij të thjeshta përmbajnë tri protone secila, gjë që e bën litiumin më të lehtin mes të gjitha metaleve.

Në formën e tij të pastër, litiumi praktikisht do të lundrojë në vaj, mbi të cilin zakonisht magazinohet nga kimistët. Dhe ai magazinohet në vaj, nën gazin inert argon, për një arsye. Litium është gjithashtu metali i parë alkali – si ato pranë tij sodiumi dhe potasiumi dhe do të reagojë spontanisht ndaj ujit, ndonëse jo aq dhunshëm sa dy të tjerët.

Të gjitha këto e bëjnë litiumin material ideal për bateritë me peshë të lehtë.

“Ne mendojmë për bateritë sikur ato prodhojnë një rrymë elektrike, duke dërguar elektrone në një qark”, shpjegon profesori i Kimisë, Andrea Sella, në University College London.

“Por natyrisht, si kimist, unë jam i interesuar në atë që ndodh brenda baterisë. Për çdo elektron, një ion litiumi duket gjithashtu të lëvizë brenda baterisë.”

Duke qenë kaq i lehtë, atomet lëvizin lehtë mes materialeve të shtresëzuara që përbëjnë baterinë. Dhe pesha e lehtë e bën gjithashtu litiumin materialin më të dendur me energji mes materialeve që përdoren për bateri – gjë që do të thotë se magazinon më shumë energji për një peshë të caktuar.

Kjo është arsyeja se pse litiumi është kaq i rëndësishëm në betejën kundër ndryshimeve klimatike. Është një material optimal për baterinë nëse ke nevojë ta mbash energjinë e magazinuar me vete, në një pajisje elektronike apo në makinën tuaj.

Bateritë nuk janë e vetmja gjë që përfitojnë nga cilësitë unike elektrokimike të litiumit. Përfiton edhe trupi i njeriut.

“Litiumi shpëtoi jetën time. Unë do të isha i vdekur pa të”, thotë Kej Redfild Xhemison (Kay Redfield Jamison), profesore e psikiatrisë në shkollën e mjekësisë “Johns Hopkins”. Profesor Xhemison, një eksperte në çrregullimin bipolar, i njohur gjithashtu si depresioni manjak – vuan edhe vetë nga kjo gjendje.

Si shumë vuajtës të tjerë të sëmundjes bipolare, ajo thotë se ilaçet e krijuara nga karbonati i litiumit i purifikuar, e njëjta substancë që gjendet në natyrë dhe që nxirret në shumë liqene kripe sot, ka ndihmuar për zbutjen e ashpërsimeve të gjendjes, si dhe dëshpërimin vetëvrasës që shkakton kjo sëmundje.

“Kur nuk i bindesha këshillës mjekësore për ilaçin, unë pothuajse menjëherë bëhesha maniake dhe pastaj depresive deri në vetëvrasje”, thotë ajo.

Dhe megjithëse ata që konsumojnë ilaçe litiumi nuk kanë ekzaktësisht një jetë normale – pilulat mund të shkaktojnë të pështjella dhe t’i lënë ata të ndihen emocionalisht të ndaluar – ajo i ka parandaluar shumë prej tyre të kryejnë vetëvrasje.

Se si ka ndodhur kjo, mbetet mister.

Gjithsesi, ndoshta kjo ka të bëjë me faktin se nervat dhe truri ynë nuk funksionojnë duke përdorur flukse elektronesh, siç mund të imagjinojë dikush. Përkundrazi, ato bazohen në flukse jonesh – pjesëza të ngarkuara pozitivisht të sodiumit dhe potasiumit.

Mundet që jonet e litiumit të zbusin ndryshimet mes flukseve mbiaktive dhe nënaktive të këtyre joneve, që kërkuesit teorizojnë se gjenden pas çrregullimit bipolar.

Mjekësia ka gjasa se do të vijojë të përdorë këtë furnizim të vazhdueshëm të litiumit, por, sipas kompanisë minerare kiliane SQM, arsyeja e rritjes së kërkesës për këtë metal me 20 për qind në vit është rritja e kërkesës për bateri litiumi.

Kërkesa më e madhe nuk është shkaktuar nga pajisjet elektronike, por nga industria e makinave. Makinat hibride me eficiensë energjetike, të cilat përdorin motorë elektrikë të elektrizuar nga bateri litiumi krahas motorëve konvencionalë me naftë apo benzinë, po bëhen shumë popullore.

Tregu i makinave thjesht elektrike është zhvilluar më ngadalë, kryesisht si pasojë e pamundësisë për të prodhuar bateritë me kapacitete të mjaftueshme.

“Në formën e tij të pastër, litiumi ka të njëjtin densitet energjetik si benzinam”, shpjegon prof. Nigel Brandon i Kolegjit Imperial të Londrës, një prej mijërave kërkuesve të angazhuar në përpjekjet mbarëbotërore për të prodhuar bateri me performancë më të lartë.

“Por ne nuk mund të përdorim litiumin në formën e tij të pastër. Ne na duhet ta magazinojmë atë te materiale të tjera dhe kjo e tret densitetin energjetik të baterive në praktikë.”

Nëse u shtojmë peshën e dy elektrodave, kasës, fluidit elektrolit e kështu me radhë, performanca magazinuese e energjisë së baterisë së zakonshme të makinës elektrike bëhet në fund sa vetëm një e pesëdhjeta e asaj të serbatorit me naftë.

Kjo është diçka e rëndësishme, për shkak se sa më pak energji të mund të magazinojë bateria, aq më e vogël është distanca që përshkohet nga makina.

Autonomia e vogël energjetike e makinave elektrike është arsyeja kryesore se pse njerëzit nuk pranojnë t’i përdorin ato. Por lajmi i mirë është se ka hapësirë për përmirësim.

Profesor Brandon mendon se densiteti energjetik i baterive do të rritet me pesë herë brenda dy dekadave të ardhshme ose ndoshta dhjetë herë apo më shumë nëse teknologjitë e reja dalin të suksesshme.

Shumë kërkime aktuale janë përqendruar te bateritë “me ajër litium”, ku një pjesë e madhe e baterisë do të zëvendësohet me oksigjen të marrë nga atmosfera.

Por, pavarësisht kësaj, thotë profesor Brandon, limitet e kimisë së baterisë së litiumit tregojnë se ato kurrë nuk do t’i afrohen benzinës në termat e densitetit energjetik.

Në të vërtetë, pjesa më e madhe e përmirësimeve me të cilat ne përballemi në botën e elektronikës, nuk kanë shumë të bëjnë me performancën e baterisë se sa me hapat e mëdha të ndërmarra në reduktimin e konsumit të energjisë.

E njëjta gjë ka gjasa se do të ndodhë edhe me makinat elektrike në të ardhmen e afërt – inxhinierët do të duhet të krijojnë makina duke marrë parasysh kufizimet e baterive.

Limitet në densitetin energjetik nuk janë problemi i vetëm, për shkak se nuk është e vetmja gjë që ka rëndësi te bateritë. Nga ana tjetër, pse bateritë me plumb dhe acid janë të pranishme në makinat tradicionale me motor nafte, nëse merret parasysh se plumbi është elementi më i rëndë dhe i qëndrueshëm i tabelës periodike?

Arsyeja është se plumbi ofron dy gjëra që litiumi aktualisht nuk i ofron – një rrymë të fuqishme energjie të mjaftueshme për të ndezur motorin dhe qëndrueshmëri të pabesueshme përgjatë mijëra cikleve të baterisë, pavarësisht se sa nxehtë apo ftohtë mund të jetë atmosfera.

Si një metal alkali, litiumi ka reaktivitet të lartë që kthehet në një farë mënyre si Thembra e Akilit, për shkak të reaksioneve kimike të padëshirueshme në brendësi të baterisë, gjë që shkakton degradimin e baterisë me kalimin e kohës.

Dhe, ndërsa mund të jetë një bateri e shkëlqyer për një celular, jeta e zakonshme e baterisë prej dy deri në tre vjet është shumë shqetësuese, në rast se dëshiron që bateria e makinës suaj të punojë për një dekadë.

Qëndrueshmëria nuk është i vetmi faktor me të cilin duhet të merren kërkues si profesor Brandon. Bateria duhet të jetë gjithashtu e sigurt dhe e lirë.

Dhe, siç kanë zbuluar disa kompani ajrore apo prodhues makinash, bateritë e litiumit me raste nxehen tepër dhe marrin flakë. Gjithsesi ne vlerësojmë liritë që na japin bateritë dhe cilësitë elektrokimike të litiumit bëjnë që ky metal të mbetet në qendër të së ardhmes së baterive.

Dhe e gjitha kjo na sjell ne sërish në Amerikën e Jugut. Salar de Ujuni i Bolivisë është një cep i “trekëndëshit të Litiumit”, i cili dy këndet e tjera i ka në Kili dhe në Argjentinë.

Këto tri vende dominojnë furnizimin me litium të botës falë disa forcave gjeologjike të pabesueshme që i kanë dhënë formë kontinentit të Amerikës së Jugut.

Zhytja e pllakës tektonike të Paqësorit nën brigjet e Kilit dhe ngritja tektonike e Amerikës së Jugut që solli kjo ngjarje, krijoi depresione vendore, të cilat bënë që uji të derdhet në liqene në vend që të dalë në det.

Kripërat e litiumit që tresin shkëmbinjtë rrethues mblidhen në këto liqene të mëdha. Dhe vetë Andet luajnë një rol kyç. Ato ndalojnë pothuajse çdo pikë uji që sillet nga erërat dominuese të Paqësorit, gjë që krijon në shpatet perëndimore disa nga vendet më të thata në planet.

Kjo klimë e thatë bën që këto liqene të avullojnë, duke lënë pas kripëra të kristalizuara që shihen në rrafshnaltat e kripës së Salar de Ujinu dhe në Salar de Atakama, në mes të shkretëtirës së Atakamës – vendi më i thatë në planet.

Salar de Atakama nuk është aq piktoreske sa Salar de Ujuni, për shkak të pluhurit që ngrihet nga shkretëtirat përreth, por është burimi i vetëm më i madh i litiumit që aktualisht është nën shfrytëzim.

Po pse Salar de Ujuni është praktikisht e paprekur, ndërsa ky vendi tjetër është kaq i zhurmshëm?

Gjeografia është një prej arsyeve. Depozita e Atakamës është më e pasur me litium sesa Ujuni dhe është më e lehtë për t’u shfrytëzuar, për shkak se është më afër detit dhe, në vend që të jetë në një cep të një vargmali të lartë, është në një rrafshnaltë të sheshtë.

Kjo e bën rrugën dhe infrastrukturën e nevojshme për eksport më të lirë. Por edhe politika ka një rol kyç.

Salar de Atakama kontrollohet nga qeveria në Santiago që ka pasur prej kohësh marrëdhënie pune të lumtura me kompanitë minerare të huaja që kanë shfrytëzuar burimin më të madh minerar të vendit, bakrin. Në Bolivi, qeveria është radikale e majtë, e cila është betuar të mos shesë për kompanitë perëndimore – dhe kompanitë e huaja nuk kanë besim se kjo qeveri nuk do t’i shpronësojë.

Por, nëse bota do të plotësojë kërkesën e ardhshme për këtë mineral, edhe depozitat e tjera do të duhet të hapen për shfrytëzim. Shumica janë në zona shumë problematike – Tibet, Afganistan dhe natyrisht, Bolivi.

Nëse qeveria e Bolivisë mund të mësojë të punojë me të huajt që kanë ekspertizën e nevojshme dhe shumë para për ta nxjerrë këtë material në treg, atëherë Salar de Ujuni do të sjellë një pasuri për një nga vendet më të varfra të Amerikës së Jugut. Dhe bolivianët sapo kanë filluar projektin e tyre minerar pilot.

Kështu, është mirë ta vizitoni këtë vend të pabesueshëm sot, nëse mundeni, për shkak se mund të mos mbetet shumë për t’u parë, pasi minatorët e litiumit të kenë mbaruar punën e tyre.

Litiumi

Litiumi gjendet kryesisht në shkëmbinjtë e shkrirë dhe në ujë të kripur. Është metal alkali me numër atomik 3. Merr flakë dhe është shumë reaktiv. Më i lehti nga të gjitha metalet. Përdoret në xham rezistent ndaj nxehtësisë, aliazhet për prodhimin e avionëve dhe fishekzjarrëve të kuq. Përdoret edhe si ilaç për stabilizimin e gjendjes shpirtërore.

Gazeta Shqip, 20.04.2014