فلز کبالت نقشی حیاتی در تامین نیازهای بخش انرژی امروز بشر ایفا می‌کند. این فلز، یکی از اجزای کلیدی در تولید باتری‌های لیتیوم‌یون و آلیاژهای پیشرفته مورد استفاده در صنایع هوافضا و همچنین سامانه‌های مبتنی بر انرژی تجدیدپذیر به‌ شمار می‌رود. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد با افزایش بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، به‌ ویژه در حوزه خودروهای الکتریکی، سیستم‌های ذخیره انرژی باتری و کاربردهای دفاعی، اهمیت کبالت در افزایش بهره‌وری و افزایش عمر استفاده از فناوری‌ها بیش از پیش نمایان شده است.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌آنلاین» و به نقل از انتشارات «AZoMining»، با توجه به رشد چشمگیر تقاضای کبالت، بازار این فلز تحت تاثیر عوامل متعددی از جمله تحولات ژئوپلیتیکی، مشکلات مرتبط با بخش استخراج پایدار و افزایش سرعت تحولات در بخش فناوری‌های مدرن قرار گرفته است. در ادامه این گزارش، موضوعاتی مانند نقش رو ‌به ‌گسترش کبالت در بازار و تمرکز بر ارزش تجاری این ماده معدنی، به‌کارگیری نوآوری‌ها در حوزه استخراج آن و چالش مداوم دستیابی به توازن میان پایداری زیست‌محیطی و امنیت زنجیره تامین مورد بررسی و ارزیابی قرار خواهد گرفت.

حجم ذخایر جهانی و پویایی در ظرفیت تولید کبالت اهمیت خواهد داشت

طبق آخرین آمارهای ارائه شده، جمهوری دموکراتیک کنگو بزرگ‌ترین تولیدکننده کبالت در جهان به‌ شمار می‌رود. این کشور بیش از ۷۰ درصد از عرضه جهانی کبالت را به خود اختصاص داده و حدود ۶۰ درصد از ذخایر شناخته‌ شده این فلز در جهان را در اختیار دارد. براساس گزارش‌های منتشر شده در سال ۲۰۲۴، مجموع تولید جهانی کبالت از مرز ۳۰۰ هزار تن فراتر رفت و سهم جمهوری دموکراتیک کنگو از این رقم حدود ۲۷۱.۳ هزار تن اعلام شد.

پس از این کشور، اندونزی با تولید سالیانه ۲۰.۴ هزار تن و روسیه با ۳.۱ هزار تن در رتبه‌های بعدی قرار دارند. یک موضوع مهم در خصوص رشد سریع تولید کبالت در اندونزی اینکه این روند افزایشی عمدتا به‌ دلیل حمایت شرکت‌های چینی اتفاق افتاده است که با بهره‌گیری از فناوری اسیدشویی پرفشار (HPAL)، کبالت را از ذخایر معدنی نیکل–کبالت استخراج می‌کنند. در حقیقت باید عنوان کرد که فناوری اسیدشویی پرفشار در پاسخ به تقاضای فزاینده برای باتری خودروهای الکتریکی توسعه یافته است.

اگرچه کشورهایی نظیر استرالیا و کانادا بازیگران کوچکی در بازار جهانی کبالت به‌ شمار می‌روند اما این کشورها در نظر دارند در راستای تولید کبالت منطبق با دستورالعمل‌های مبتنی بر شاخص محیطی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG) به جهت عرضه این فلز در بازار کشورهای غربی اقداماتی را انجام دهند. پروژه‌هایی نظیر پروژه «Broken Hill» در استرالیا و معدن «Copper Cliff» در کانادا، با هدف کاهش وابستگی به کبالت تولیدی در کنگو در دست توسعه بوده و از مهم‌ترین این اقدامات به شمار می‌رود. با این حال، توسعه چنین طرح‌هایی با چالش‌هایی از جمله هزینه‌های بالای تولید و نوسانات قیمت نیکل مواجه شده است. از این رو، چنین اتفاقی رقابت‌پذیری تولیدکنندگان جدید کبالت را در بازار جهانی دشوار خواهد کرد. از سوی دیگر، ظرفیت تولید کبالت در روسیه نیز به‌ دلیل تحریم‌های وضع شده بر این کشور ناشی از جنگ با اوکراین محدود شده است. این موضوع بار دیگر آسیب‌پذیری زنجیره‌های تامین متمرکز در مناطق خاصی از جهان را آشکار می‌سازد.

چالش‌های انسانی و زیست‌محیطی در استخراج کبالت

براساس متن آخرین گزارش‌های منتشر شده، حدود ۱۵ تا ۳۰ درصد از تولید کبالت در جمهوری دموکراتیک کنگو از طریق استخراج به روش معدنکاری دستی صورت می‌پذیرد؛ فرایندی که اغلب با شرایط کاری ناایمن، کودکان و تخریب شدید محیط زیست همراه است. در حقیقت کارگران از طریق معدنکاری دستی، جان خود را با رفتن به تونل‌های غیرایمن برای استخراج کبالت به منظور تامین مواد اولیه مورد نیاز باتری‌های مدرن به خطر می‌اندازند.

در واکنش به چنین نگرانی‌هایی، اتحادیه اروپا با تصویب قانون مواد اولیه حیاتی (CRMA)، شرکت‌های خریدار کبالت در این اتحادیه را به ارزیابی ریسک‌های مرتبط با دستورالعمل‌های مبتنی بر شاخص محیطی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG) ملزم کرده است. همچنین، طرح‌هایی مانند طرح «RMAP» با هدف ایجاد فضایی به منظور توسعه منبع‌یابی مسئولانه ارائه شده تا زنجیره تامین کبالت توسعه پیدا کند.

از سوی دیگر، شرکت‌هایی مانند شرکت فورد و تسلا با بهره‌گیری از فناوری بلاک‌چین، مسیر استخراج و تولید کبالت را از معدن تا تولید باتری رصد کرده و با ارائه ارزیابی‌های دقیق به تامین‌کنندگان خود، تلاش می‌کنند محصولاتی مطابق با خواسته آن‌ها و مبتنی بر استنداردهای پایدار ارائه دهند. با این حال، به نظر می‌رسد پیشرفت‌ها در این زمینه با سرعت بسیار کندی در حال انجام است. در همین رابطه و طبق آمارها، تنها ۲۰ درصد از معادن در جمهوری دموکراتیک کنگو به‌ طور کامل با معیارهای بین‌المللی کار و حقوق انسانی مطابقت دارند.

توسعه بخش استخراج از معادن به روش روباز در کنگو، موجب اسیدی شدن خاک و آلودگی منابع آبی شده و در پروژه‌هایی که در آن از فناوری اسیدشویی پرفشار در کشورهایی نظیر اندونزی استفاده می‌شود، حجم زیادی از پسماندهای سمی تولید شده است. از این رو در کنار لزوم اهمیت به مسائل مرتبط با حقوق انسانی، چالش‌های زیست‌محیطی نیز باید مورد توجه قرار بگیرند.

در این میان، به‌کارگیری روش‌های نوینی نظیر زیست‌ استخراج «Bioleaching» و بازیافت هیدرومتالورژیکی می‌تواند به کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی کمک کند. با این حال، توسعه و مقیاس‌پذیری چنین راهکارهایی هنوز با چالش‌هایی جدی مواجه است.

تاثیر به‌کارگیری نوآوری‌های فناورانه در استخراج و بازیافت کبالت

چشم‌انداز استخراج و بازیافت کبالت به‌ سرعت در حال تحول است؛ تحولی که عمدتا تحت تاثیر نوآوری‌های فناورانه‌ای قرار دارد که هدف آن‌ها ارتقای بهره‌وری، ایمنی و پایداری در پاسخ به روند تقاضای رو‌به‌رشد صنعت خودروهای الکتریکی است.

شرکت‌های بزرگ معدنی فعال در تولید کبالت مانند شرکت «Glencore» و «CMOC»، از ابزارهای کاوش و مطالعه ذخایر معدنی مبتنی بر هوش مصنوعی به منظور شناسایی ذخایر غنی از کبالت بهره می‌برند. در همین رابطه و در معادن پرریسک جمهوری دموکراتیک کنگو، استفاده از پهپادها و ماشین‌آلات کنترل از راه دور به طور فزاینده‌ای افزایش یافته است تا ایمنی و بهره‌وری در فرایند استخراج و تولید مواد معدنی به ویژه کبالت بهبود یابد. سیستم‌های حمل‌ونقل خودکار و تحلیل داده‌های لحظه‌ای نیز اخیرا در معدن «Tenke Fungurume» متعلق به شرکت «CMOC» به‌ کار گرفته شده‌اند تا حداکثر امکان فرآوری مواد معدنی استخراج شده از این معدن فراهم شود.

پیشرفت‌هایی که در روند بازیافت کبالت به دست آمده است

بازیافت باتری‌ خودروهای الکتریکی، نقشی حیاتی در کاهش فشار تقاضا بر تامین منابع اولیه کبالت ایفا می‌کند. در همین راستا پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۴۰، حدود ۱۴ میلیون باتری خودروهای الکتریکی مستهلک شده و امکان بازیافت آن‌ها فراهم شود. به نظر می‌رسد شرکت‌هایی مانند شرکت «Redwood Materials»، موفق به توسعه روش بازیافت مبتنی بر فرایند هیدرومتالورژیکی شده که به کمک آن می‌توان تا ۹۵ درصد کبالت را از باتری‌های مستهلک شده بازیابی و بازیافت کرد. اتحادیه اروپا نیز با تصویب مقررات جدیدی، هدف‌گذاری رسیدن به نرخ بازیابی ۷۰ درصدی کبالت تا سال ۲۰۳۰ را برای کشورهای عضو این اتحادیه تعیین کرده که این امر موجب افزایش سرمایه‌گذاری‌ها در توسعه پروژه‌های مبتنی بر اقتصاد چرخشی شده است.

در پروژه‌هایی مانند پروژه «Weda Bay» و «Sorowako»، از فناوری اسیدشویی پرفشار به منظور استخراج کبالت از ذخایر نیکل کم‌عیار مبتنی بر کانی لاتریت در اندونزی استفاده می‌شود؛ اگرچه به‌کارگیری این روش مصرف انرژی بالایی دارد اما وابستگی تولیدکنندگان به تامین کبالت از طریق استخراج ذخایر مس-کبالت را کاهش داده است.

تغییرات ایجاد شده در تقاضای کبالت مورد استفاده در تولید باتری‌ها

واضح است که استفاده از کبالت، نقشی اساسی در توسعه باتری‌هایی مانند باتری نیکل منگنز کبالت اکسید (NMC) و باتری نیکل کبالت آلومینیوم اکسید (NCA) ایفا می‌کند. با این حال، به دلیل هزینه‌ها و نگرانی‌های مربوط به اصول اخلاقی در فرایند استخراج کبالت، میزان استفاده از این فلز در تولید باتری‌ها در حال کاهش است.

ارزیابی‌های انجام شده نشان می‌دهد سهم باتری‌های لیتیوم آهن فسفات (LFP) که فاقد کبالت هستند، در حال حاضر به ۳۴ درصد از بازار خودروهای الکتریکی رسیده است. گفتنی است این رقم در سال ۲۰۲۰، تنها ۶ درصد اعلام شده بود. تولید خودروی مدل «Model 3» متعلق به شرکت تسلا و خودروی مدل «Seagull» ساخت شرکت «BYD»، نمونه‌هایی از تغییر رویکرد در تولید باتری خودوروهای الکتریکی به شمار می‌رود که در تولید آن تمرکز به جای افزایش قابلیت پیمایش، بر مولفه‌هایی همچون صرفه اقتصادی و پایداری حرارتی معطوف شده است.

علی‌رغم کاهش به‌کارگیری از فلز کبالت در برخی از صنایع مختلف، این فلز همچنان در بخش‌هایی نظیر صنایع هوافضا، صنعت دفاعی و بخش سیستم‌های ذخیره‌ انرژی باتری در مقیاس گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد و به نظر می‌رسد تقاضای آن در این بخش‌ها همچنان ثابت باقی مانده است. در حال حاضر از کبالت برای تولید باتری‌های نیکل منگنز کبالت اکسید در خودروهای الکتریکی لوکس و حتی در ساخت آلیاژهای مورد نیاز به منظور تولید موتور «GE9X» هواپیما به شدت مورد استفاده قرار می‌گیرد. وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا در آخرین ارزیابی خود پیش‌بینی کرده است که حجم تقاضای کبالت با نرخ رشد سالانه مرکب حدود ۸.۵۳ درصد تا سال ۲۰۳۵ افزایش پیدا کند که این افزایش، عمدتا ناشی از توسعه صنایع هوافضا و انرژی‌های تجدیدپذیر خواهد بود.

افزایش تنش‌های ژئوپلیتیکی و نوسانات بازار کبالت

بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد چین در حال حاضر سهم حدود ۸۰ درصدی از ظرفیت فرآوری کبالت جهان را در اختیار دارد و سرمایه‌گذاری‌های راهبردی این کشور در جمهوری دموکراتیک کنگو و اندونزی، موجب نگرانی کشورهای غربی شده است. ایالات متحده آمریکا برای مقابله با این نفوذ راهبردی، تعرفه ۲۵ درصدی را بر واردات کبالت از مبدا چین اعمال کرده که همین امر، شرکت‌های خودروسازی نظیر جنرال‌موتورز و فورد را به سمت همکاری با تولیدکنندگان کبالت در استرالیا و کانادا سوق داده است.

از سوی دیگر در سال ۲۰۲۵، جمهوری دموکراتیک کنگو در اقدامی ناگهانی تصمیم گرفت روند صادرات کبالت را به‌ منظور تثبیت قیمت‌ها به حالت تعلیق درآورد. این اقدام موجب نوساناتی در روند عرضه و حتی قیمت این فلز در بازار جهانی شد؛ به‌ طوری‌ که تنها در سه‌ ماهه نخست سال جاری میلادی، قیمت کبالت جهشی ۶۹ درصدی را تجربه کرد.

علی‌رغم افزایش قیمت کبالت، همچنان وضعیت مازاد عرضه این فلز در بازار پابرجاست و پیش‌بینی می‌شود که حجم مازاد جهانی آن تا پایان سال به حدود ۲۱ هزار تن برسد. به علاوه، انتظار می‌رود معافیت کبالت اندونزی که اغلب در واحدهای تولیدی متعلق به شرکت‌های چینی تولید می‌شود از تعرفه‌های واردات آمریکا همچنان ادامه داشته باشد. این مسئله موجب خواهد شد روند عرضه و تقاضای جهانی کبالت به‌ طور قابل‌ توجهی دستخوش تغییراتی شود.

تعادل میان نوآوری و پایداری در بازار کبالت ضروری است

با افزایش تقاضای استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی باتری، ایجاد تعادل میان نوآوری و رعایت دستورالعمل‌های مبتنی بر تولید پایدار موضوعی بسیار مهم تلقی می‌شود. شرکت‌هایی مانند شرکت تویوتا و «QuantumScape» از پیشگامان توسعه و تولید باتری‌های حالت جامد به شمار می‌روند که موفق شده‌اند با استفاده از فناوری‌های روز، حدود ۵۰ درصد محتوای کبالت مورد استفاده در این باتری‌ها را کاهش داده و به جای آن از الکترولیت‌های سولفیدی بهره ببرند. این اقدام موجب شده است چگالی انرژی در باتری‌های حالت جامد افزایشی قابل‌ توجه داشته باشد.

همچنین، شرکت‌هایی مانند شرکت «The Metals Company» برای تامین کبالت مورد نیاز خود به اکتشاف از اعماق دریا، به‌ ویژه در منطقه کلاریون-کلیپرتون واقع در اقیانوس آرام روی آورده‌اند. آن‌طور که ارزیابی‌های انجام شده نشان می‌دهد، گره‌های چندفلزی در منطقه کلاریون-کلیپرتون دارای حجم کبالتی به اندازه چهار برابر ذخایر این فلز در معادن روی زمین است. با این وجود، نگرانی‌های زیست‌محیطی مانع از استخراج این فلزات در مقیاس تجاری از بستر عمق اقیانوس‌ها شده است.

توسعه صنعت کبالت با هدف گسترش انرژی‌های تجدیدپذیر

اگرچه کبالت نقشی کلیدی در کاهش انتشار کربن ایفا می‌کند اما در حال حاضر نیاز فوری به تمرکز بر استفاده از شیوه‌های تولید پایدار و رعایت اصول اخلاقی در استخراج آن بیش از پیش احساس می‌شود. در حالی که روند بازیافت و به‌کارگیری فناوری‌های نوین ممکن است از شدت تقاضای کبالت بکاهد اما همچنان انتظار می‌‍رود از این فلز در مقیاسی گسترده در صنایع حیاتی مانند هوافضا، دفاعی و خودروهای الکتریکی استفاده شود.

در حقیقت می‌توان عنوان کرد که توسعه صنعت کبالت در آینده، به بهره‌گیری هوشمندانه از هوش مصنوعی، حرکت به‌ سوی اقتصاد چرخشی و ایجاد همکاری‌های بلندمدت میان تولیدکنندگان و کشورهای دارای منابع معدنی متکی خواهد بود.

در انتها می‌توان بیان کرد در شرایطی که جهان با سرعت زیادی به‌ سوی استفاده از انرژی‌های پاک حرکت می‌کند، استفاده از کبالت هم‌زمان می‌تواند به محرکی برای پیشرفت و معیاری برای سنجش توانایی بشر در ایجاد توازن میان نوآوری و مسئولیت‌پذیری در صنایع مختلف تبدیل شود.

انتهای پیام//