ترى شركة Tidal Metals أن مياه البحر هي الحل للنقص الحاد في المعادن

في العام الماضي، صنفت الولايات المتحدة المغنيسيوم كمعدن بالغ الأهمية، وهو واحد من “المعدن الـ 18 الكهربائي” الذي يعتبر حاسما في تحول الطاقة. ويستخدم المعدن في مجموعة من الإلكترونيات، وهو أقل وزنا من الألومنيوم، مما يجعله بديلا جذابا لشركات صناعة السيارات.

ولكن كما هو الحال مع العديد من المعادن الأخرى، نمت الصين لتهيمن على السوق. هذا ليس بسبب ندرة المغنيسيوم – في الواقع، إنه ثامن أكثر المعادن وفرة في قشرة الأرض، وهو ثالث أكثر المعادن الذائبة وفرة في محيطات العالم. لكن في الولايات المتحدة، على الأقل، تنتج شركة واحدة فقط المعدن الخام، وكل شيء آخر إما يتم استيراده أو إعادة تدويره من الخردة.

“اسم اللعبة حقًا هو: هل يمكنك التنافس مع 90% من الإنتاج الذي يخرج من الصين اليوم؟” قال هوارد يوه، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Tidal Metals.

يراهن يوه على أن شركته الناشئة قادرة على ذلك. كانت الشركة، المعروفة سابقًا باسم GreenBlu، تعمل على تكنولوجيا تحلية المياه عندما أدركت أن هناك قيمة أكبر في المعادن المتبقية.

وقال: “في ذلك الوقت، كانت الصناعة المتعلقة بالمغنيسيوم في حالة من الفوضى بالفعل في الولايات المتحدة”. استشعرت الشركة الفرصة، في أواخر عام 2023، ركزت على إنتاج المغنيسيوم وأعادت تسمية علامتها التجارية.

يتمتع المعدن خفيف الوزن بالقدرة على تقليل انبعاثات الكربون الناتجة عن وسائل النقل بشكل كبير إذا أمكن إنتاجه بأقل قدر من التلوث. سيلاحظ عشاق رياضة السيارات أن المغنيسيوم شائع في سيارات السباق، خاصة في العجلات، حيث يؤدي فقدان كل رطل إلى تحسين التسارع والتعامل. وفي سيارات الركاب، فإن الاستخدام الأوسع للمغنيسيوم من شأنه أن يحسن الاقتصاد في استهلاك الوقود، ويقلل من البصمة الكربونية لمركبات الوقود الأحفوري ويوسع نطاق السيارات الكهربائية. بدأت بعض شركات البطاريات في استكشاف استخدام المعدن لتحسين كثافة الطاقة.

يتم إنتاج المغنيسيوم اليوم إلى حد كبير بطريقتين: عن طريق طهي الدولوميت المعدني وتبخير المياه المالحة، عادة في أحواض عملاقة في الهواء الطلق، ومعالجة ما تبقى. ويستخدم الأول على نطاق واسع في الصين ويهيمن على الإنتاج؛ كما أنها ملوثة بشكل لا يصدق، خاصة عندما يكون الفحم هو مصدر الحرارة.

تتبع شركة Tidal Metals النهج التبخيري الأخير، لكنها تتجنب البرك. وبدلاً من ذلك، يستخدم ما يعرف بمضخة بخار متأرجحة لدرجة الحرارة. في الأساس، تستخدم الشركة مادة تمتص الرطوبة بسهولة لتبخير مياه البحر أو المحاليل الملحية المتبقية من تحلية المياه. تشبه المادة عبوات هلام السيليكا التي تجدها مدسوسة في أشياء مصنوعة في الخارج، وهي موضوعة داخل صندوق معرض لمياه البحر. عندما تصبح المادة مشبعة، تغلق شركة Tidal Metals الصندوق وترفع درجة الحرارة، وتطلق الماء.

وفي هذه الأثناء، يُفتح صندوق آخر مملوء بالمواد لمواصلة تبخير مياه البحر. بمجرد تشبع هذا الصندوق، تستخدم Tidal Metals مضخات حرارية لنقل الحرارة من الصندوق الأول، الذي أصبح الآن أكثر جفافًا، إلى الصندوق الثاني المشبع. وبصرف النظر عن الحرارة الأولية اللازمة لتدفئة الصندوق الأول، قال يوه إن العملية فعالة للغاية. “لقد قمنا بشكل أساسي بإعادة تدوير حوالي 97% من الطاقة.”

في النهاية، ستكون الشركة الناشئة قد قامت بتبخير طن متري من مياه البحر لإنتاج حوالي 4 كيلوغرامات من ملح المغنيسيوم.

بمجرد تبخر الماء، تظل بعض جزيئات H2O مرتبطة بكلوريد المغنيسيوم. هؤلاء بحاجة للذهاب أيضا. ولم يكشف يوه عن التفاصيل، لكنه قال إن الشركة قامت بتعديل العملية الحالية لتسهيل الأمر.

تعمل شركة Tidal Metals في مصنع تجريبي يمكنه إنتاج 200 طن سنويًا. يأتي تمويل المشروع من جولة تأسيسية حديثة بقيمة 8.5 مليون دولار بقيادة DCVC بمشاركة Bidra Innovation Ventures وFirst Spark Ventures. بمجرد الانتهاء من الأعمال الهندسية في هذا المصنع، قال يوه إن الشركة الناشئة تهدف إلى إنشاء منشأة واسعة النطاق يمكنها إنتاج 10000 طن سنويًا، ربما في وقت مبكر من عام 2026.

وفي المجمل، فإن عملية شركة تيدال ميتالز تَعِد بأن تكون أقل تلويثاً إلى حد كبير مما يحدث في الصين، وخاصة إذا تم استخدام الكهرباء المتجددة لتشغيل المضخات الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن الشركة يمكنها استخدام مياه البحر والنفايات المالحة الناتجة عن محطات تحلية المياه، فإن الموارد غير محدودة تقريبًا، على عكس المغنيسيوم الذي يأتي من الدولوميت المستخرج.

“تضخ محطة تحلية المياه الوحيدة في سان دييغو 100 مليون جالون من مياه البحر يوميًا. وقال يوه: “هذا يكفي لتزويد الولايات المتحدة بأكملها بالمغنيسيوم – 180 ألف طن سنويًا”. “اليوم، كل هذا سوف يضيع.”