پاورقی دنباله‌دار کتاب «یگانه دستگاه: تاریخچه مخفی آیفون» (فصل هفتم/بخش سوم)

کژوان آبهشت ۲۱ فروردین ۱۳۹۷ | ۱۸:۳۰ 25 مارس 2018

وقتی به جان گودیناف[۱] می‌گویم که از معدن لیتیم در بیابان آتاکاما به او زنگ می‌زنم، از شدت تعجب و تحیر سوت می‌کشد. گودیناف در حوزه‌ی خود جزو چهره‌های بسیار مطرح محسوب می‌شود. او کسی بود که بعد از باتری لیتیمی ویتینگهام، دست به بزرگ‌ترین نوآوری در حوزه‌ی ساخت باتری زد. این صدای سوت‌زدن و خنده‌ی بعد از آن هم حسابی معروف شده است. او که حالا نود و چهار ساله است، تقریباً هر روز به دفتر کارش می‌رود و همان‌جا پشت تلفن به من می‌گوید که در آستانه‌ی اختراعی جدید قرار دارد که می‌تواند آخرین قدم در دنیای تکنولوژی باتری‌های قابل شارژ باشد.

گودیناف که سابقاً در ارتش اشتغال داشته، فیزیک را در دانشگاه شیکاگو، نزد ادوارد تلر[۲] و انریکو فرمی[۳] آموخت و کار خود را در آزمایشگاه لینکن، زیرمجموعه‌ی دانشگاه ام‌آی‌تی شروع کرد و از همان ابتدا به شیوه‌های ذخیره‌سازی مغناطیسی پرداخت. او نیز در اواسط دهه‌ی ۱۹۷۰ و با بروز بحران انرژی، به فکر افتاد تا در زمینه‌ی حفظ و ذخیره‌ی انرژی به تحقیق بپردازد. همان زمان بود که کنگره، بودجه‌ی برنامه‌ی پژوهشی وی را قطع کرد و او هم برای ادامه‌ی تحقیقات خود اقیانوس را پیمود و به آکسفرد رفت. گودیناف می‌دانست که ویتینگهام در اکسون استخدام شده تا نوعی باتلی لیتیم‌تیتانیم سولفید بسازد. گودیناف می‌گوید:‌ «اما همه‌ی تلاش‌های‌شان محکوم به شکست بود. چون روی مایع اشتعال‌زای الکترولیت این باتری، رشته‌هایی شکل می‌گرفتند و گسترش می‌یافتند و عاقبتش یا آتش‌سوزی می‌شد، یا حتی انفجار.»

گودیناف فکر می‌کرد که راه‌حل نزد خود او است. از پژوهش‌های پیشین خویش دریافته بود که اکسیدهای لیتیم‌منیزیم لایه‌لایه‌اند. برای همین به‌دنبال این افتاد تا بفهمد از چه تعداد ترکیبات اکسیدی دیگر می‌تواند تا پیش از ناپایدارشدن‌شان، لیتیم استخراج کد. اکسیدهای لیتیم‌کبالت و لیتیم‌نیکل برای منظور او بسیار مناسب بودند. در سال ۱۹۸۰ گروه تحت نظر گودیناف، توانست با استفاده از اکسید لیتیم‌کبالت به‌عنوان کاتد، نوعی باتری لیتیم‌یونی بسازد. به‌نظر می‌رسید توانسته‌اند نوعی محصول جادویی ابداع کنند، چون توان الکتریکی زیادی را در خود ذخیره می‌کرد و وزنش بسیار پایین‌تر بود و به‌نظر می‌رسید نسبت به دیگر ترکیب‌ها، از ثبات بسیار بیشتری برخوردار است. این ترکیب، همان ترکیبی است که امروزه در ساخت آیفون شما نیز به‌کار رفته است. البته تقریباً همین ترکیب است و تفاوت‌هایی دارد.

باتری لیتیم‌یونی پیش از آنکه به‌کمک انقلاب تکنولوژی‌های بی‌سیم بیاید، برای مشکلات معمولی‌تر و پیش‌پاافتاده‌تری در دنیای کالاهای الکترونیکی به‌کار می‌رفت. سونی برای تسخیر بازار آینده‌دار و تازه‌ی دوربین‌های ویدیویی، با مشکلی بزرگ مواجه بود. در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰، دوربین‌های فیلمبرداری از غول‌هایی پهن‌پیکر که بر روی شانه سوار می‌شدند، تغییر یافته و ابعادشان کوچک و کوچک‌تر شده و نهایتاً به دستگاه‌هایی به‌اندازه‌ی یک کف دست تبدیل شده بودند. اما باتری‌های نیکل‌کادمیمی که شرکت‌های سازنده برای این دوربین‌ها به‌کار می‌بردند، همگی بزرگ و حجیم بودند. سم یافه[۴] از مؤسسه‌ی نویگنت ریسرچ[۵] می‌گوید:‌ «سونی نیازمند نوعی باتری بود که آن‌قدر در خودش الکتریسیته ذخیره داشته باشد که بتواند دوربین را به‌کار بیندازد و آن‌قدر کوچک باشد که با ابعاد دوربین بخواند.» باتری تازه‌ و بسیار سبک لیتیم‌یونی که قابل‌ شارژ هم بود، کاملاً با نیازهای شرکت همخوانی داشت. چندان طول نکشید که این باتری‌ها بعد از اولین مدل‌های هندی‌کم سونی، راه خود را به تلفن‌های همراه باز کردند و بعد از آن نیز در تقریباً تمام وسایل برقی مصرفی به‌کار رفتند.

یافه می‌گوید: «در اواسط دهه‌ی ۱۹۹۰ تقریباً تمام دوربین‌هایی که باتری شارژی داشتند، از باتری لیتیم‌یونی بهره می‌بردند. بعد این نوع باتری رفت و بازار باتری لپ‌تاپ را به تسخیر خودش در آورد و با فاصله‌ی کوتاهی بعد از آن هم بازار تلفن‌های همراه را که تازه داشت همه‌گیر می‌شد، قبضه کرد. همین روند بعدها برای تبلت‌ها و دستگاه‌ها و ابزارهای خانگی و کامپیوترهای جیبی و دستی نیز تکرار شد.»

به‌لطف پژوهش‌های گودیناف و همه‌گیرشدن محصولات سونی، باتری لیتیمی خود تبدیل به صنعتی جهانی شد. در سال ۲۰۱۵ صنعت ساخت باتری یونی، برای خود بازاری داشت با گردش مالی سالانه ۳۰ میلیارد دلار. پیش‌بینی می‌شود با ظهور خودروهای برقی و هیبریدی، این بازار کماکان رو به رشد داشته باشد و گسترش یابد. افزایش قیمت لیتیم نیز بین سال‌های ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ که به‌شکلی سرسام‌آور رخ داد طی مدتی کوتاه دوبرابر شد، تنها به‌خاطر اعلام یک خبر بود. اینکه شرکت تسلا[۶] گیگافکتوری[۷] خود را تأسیس کرده. گفته می‌شود گیگافکتوری شرکت تسلا قرار است به بزرگ‌ترین کارخانه‌ی تولیدکننده‌ی باتری‌های لیتیم‌یونی در جهان بدل شود. بنا به پژوهش‌های شرکت ترسنپرنسی مارکت ریسرچ[۸]، پیش‌بینی می‌شود که بازار باتری‌های لیتیم‌یونی تا سال ۲۰۲۴ بیش از دوبرابر افزایش یابد و به ۷۷ میلیارد دلار بالغ شود.

وقت این است که بپریم توی استخر. البته منظورم استخرهاست، یا بهتر بگویم، حوضچه‌ها. همان حوضچه‌های لیتیم.

مکالمه‌ام با گودیناف بیش از آنچه انتظار داشتم، به طول انجامید و حالا اعضای گروه منتظر هستند تا ما را ببرند کنار حوضچه‌های لیتیم که در قلب عملیات استحصال قرار دارند.

به انریکه می‌گویم: «ببخشید، داشتم با خالق باتری لیتیمی حرف می‌زدم.»

می‌پرسد: «چه می‌گفت؟» تمام تلاش خود را می‌کند تا لحن صدایش چندان مشتاقانه و ذوق‌زده به‌نظر نرسد.

می‌گویم: «می‌گفت که باتری بهتری اختراع کرده.»

– توی آن هم از لیتیم استفاده می‌شود؟

می‌گویم: «نه. گفت این بار از سدیم استفاده شده.»

– ای لعنت.

همین‌طور که از جاده‌های خلوت و ساکت بیابانی می‌گذریم و به‌سمت حوضچه‌ها می‌رویم، می‌توانم نمک را توی هوا نفس بکش و زر پاهایم حس کنم و ببینم که همه‌جای بیابان به‌شکل توده‌های بزرگ روی هم کپه شده است. سطح پوسته‌پوسته‌ی زمین و دستگاه‌های صنعتی بزرگ، باعث می‌شوند تا تمام آن منطقه شبیه محوطه‌ای متروکه و رهاشده به‌نظر برسد. گویا حس‌وحال حاکم بر آن منطقه از بیابان، روحیه‌ی کارگرها را نیز به هم می‌ریزد، چون پنیا می‌گوید که همگی‌شان انسان‌هایی هستند به‌شدت خرافاتی.

پنیا می‌گوید: «کارگرها گفته‌اند که چوپاکابرا[۹] را این حوالی با چشم خود دیده‌اند. عده‌ای هم غیب‌شان زده.» اینجا چیزهای زیادی هست که می‌تواند فکر پدیده‌های ماوراءالطبیعه را در ذهن آدمی زنده کند؛ از آب‌وهوای تحمل‌نکردنی گرفته تا بیابان وسیع و ماشین‌آلات صنعتی و خشکی بیش از حد هوا که هر لحظه در ذهن آدم تازه می‌شود و حوضچه‌هایی بزرگ که دورتادورشان را حصاری نمکی فرا گرفته است. هیچ کارگرها را مقصر نمی‌دانم که خرافاتی شده‌اند. پنیا می‌گوید: «می‌گویند آدم‌فضایی هم دیده‌اند. بیشتر وقت‌ها می‌گویند آدم‌فضایی می‌بینند. می‌گویند اشیاء پرنده‌ی عجیب‌وغریب به چشم خود می‌بینند.» این را که می‌گوید، می‌خندد و ادامه می‌دهد: «شاید آدم‌فضایی‌ها می‌آیند اینجا و کمی توقف می‌کنند تا باتری‌های‌شان را عوض کنند.»

در اولین ایستگاه مسیر خود توقف می‌کنیم و کنار تعدادی لوله‌ی بلند می‌ایستیم که بر فراز حوضچه‌های سفیدرنگ، کشیده شده‌اند. انجمن شیمیایی و معدنی شیلی جوری در حوضچه‌ها حفاری می‌کند که شرکت‌های نفتی، زمین را به‌دنبال نفت می‌کاوند. در معدن سالار ده آتاکاما، ۳۱۹ دهنه چاه وجود دارند که از این تعداد چاه، در هر ثانیه ۲ هزار و ۷۴۳ لیتر آب حاوی لیتیم استخراج می‌شود.

یکی دیگر از رفتارهای انجمن شیمیایی و معدنی شیلی نیز درست مانند رفتار شرکت‌های نفتی است. این انجمن نیز همواره نقاط مختلف بیابان را حفاری می‌کند تا شاید به مخزن زیرزمینی جدیدی دست پیدا کند. بنا به گفته‌ی پنیا در تمام سطح بیابان، ۴ هزار و ۷۵ دهنه چاه برای اکتشاف و استخراج وجود دارند و عمق بعضی از این چاه‌ها به هفتصد متر و هشتصد متر نیز می‌رسد.

آب حاوی مواد معدنی از ذخایر زیرزمینی خارج شده و در حوضچه‌های تبخیری بسیار وسیع تخلیه می‌شود. در همین حوضچه‌هاست که این آب، درست همان‌طور که تا این لحظه حتماً حدس زده‌اید، تبخیر می‌شود. روند تبخیر آب در این بیابان مرتفع و خشک و گرم، چندان طول نمی‌کشد. متخصصان فنی روزانه در دو نوبت تمام لوله‌ها را با آب می‌شورند تا هیچ‌گونه نمک در جداره‌ی داخلی آن‌ها رسوب نکرده و لوله را مسدود نکند. نمک، محصول جانبی فرآیند استحصال لیتیم است و در این معدن، با استفاده از نمک به‌دست‌آمده تقریباً هر چیزی تولید می‌کنند. از خاکریز میان حوضچه‌ها گرفته تا میز و گاردریل. با چشم‌های خودم می‌بینم که روی نقطه‌ی اتصال دو لوله که همین چند ساعت پیش شسته و تمیز شده، بلورهای درشت نمکین شکل گرفته‌ است.

وقتی کنار حوضچه‌های تبخیر ایستاده‌ایم، انریکه می‌گوید:‌ «اینجا همیشه چیزی از لولیه بیرون می‌ریزد و چیزی می‌رود توی لوله تا خارج شود.» اول از همه که کارگرها روند تبخیر را آغاز می‌کنند، صخره‌های نمکین شکل می‌گیرند. همه را با لوله خارج می‌کنند. بعد می‌رسند به نمک پتاسیم. آن را هم با لوله و پمپ خارج می‌کنند. نهایتاً مواد برجامانده در حوضچه را آن‌قدر تبخیر می‌کنند که بالاخره برسند به آن شش درصد لیتیمی که از اول در آن بوده است.

عکسی از حوضچه‌های لیتیم در آتاکاما، از دریچه‌ی دوربین آیفون خودم

این روندی که از آب شفاف و زلال شروع می‌شود و بعد به آبِ آبی‌رنگ و نهایتاً به حوضچه‌ی سبزرنگ می‌رسد، تنها گام اول در استحصال لیتیمی است که نهایتاً سر از باتری تلفن‌های همراه شما در می‌آورد. بعد از اینکه محلول تغلیظ می‌شود و تراکم لیتیم موجود در آن به‌شدت بالا می‌رود، همه را بار تریلی‌های تانکردار می‌کنند و تریلی‌ها، آن را به تصفیه‌خانه‌ای می‌برند واقع در سالار دل کارمن[۱۰] که درست کنار ساحل اقیانوس قرار دارد.

مسیری که محلول حاوی لیتیم در عقب تریلی طی می‌کند، احتمالاً خطرناک‌ترین بخش کلّ روند استحصال لیتیم است. در سرتاسر بیابان آتاکاما، جاده‌هایی شبکه‌ای‌شکل برای حمل‌ونقل مواد معدنی کشیده شده‌اند. روز بعد، من و انریکه و جیسن، ساعت‌های طولانی در این جاده‌های خصوصی که متعلق به شرکت‌های حفاری و معدنی است، رانندگی می‌کنیم و از کنار تریلی‌ها و کامیون‌های تانکرداری می‌گذریم که همگی، لیتیم و پتاسیم را به‌سوی تصفیه‌خانه می‌برند، یا بار خود را برده‌اند و حالا دارند برای دریافت بار بعدی، خالی به‌سمت معدن برمی‌گردند. در حاشیه‌ی جاده هم تعداد بیشتری صلیب می‌بینیم که به یادگار تصادف‌های مرگبار آنجا کاشته‌اند. به‌ندرت چند مرتبه باران می‌بارد. اگر باران دائم ببارد، ممکن است سیلاب‌هایی به‌راه بیفتند و در تمام جریان بین‌المللی تأمین لیتیم دنیا، وقفه‌ای پدید بیاورند. اما اغلب، دردسر این باران‌ها برای راننده‌های خسته می‌ماند که مجبور می‌شوند سفرهای بیشتری را بیایند و بروند تا دستمزد بیشتری عایدشان شود و بتوانند بر محدودیت‌ها فائق بیایند و وقفه‌ی پیش‌آمده را جبران کنند.

در سالار دل کارمن هیچ خبری از منظره‌ی خیره‌کننده‌ی بیابان سفیدرنگ نیست. فقط تعدادی ستونِ سربه‌فلک‌کشیده دیده می‌شود و چند عدد حوضچه‌ و ردیف‌ردیف ماشین‌آلات روشن که صدای بلندی تولید می‌کنند.

عملیات تصفیه شبیه برپاشدن زمستانی صنعتی در سرزمین عجایب است. بلورهای نمک روی رآکتورها می‌رویند و دانه‌های ریز لیتیم مانند برف بر شانه‌هایم می‌نشینند. همه‌ی این‌ها به‌خاطر این است که روزانه ۱۳۰ تُن لیتیم‌کربنات در این تصفیه‌خانه تصفیه و بعد بار کشتی شده و از بنادر شیلی، راهی مقاصد خود می‌شود. یعنی اینکه سالانه ۴۸ هزار تُن لیتیم از معادن شیلی به‌دست می‌آید. از آنجا که در هر دستگاه آیفون، کمتر از یک گرم لیتیم به‌کار رفته است، با این حجم لیتیم می‌شود حدود ۴۳ میلیارد دستگاه آیفون تولید کرد.

همه‌ی روند با محلول تغلیظ‌شده‌ای آغاز می‌شود که تانکرها از آتاکاما آورده و در حوضچه‌های اینجا خالی کرده‌اند. این محلول را تصفیه و فرآوری می‌کنند و بعد آن را از فیلترها و تصفیه‌های مختلف می‌گذرانند و فرآیند کربنیزاسیون را روی آن اعمال کرده، خشک و بعد فشرده‌اش می‌کنند.

سدیم کربنات را به محلول می‌افزایند تا لیتیم کربنات به‌دست بیاید. لیتیم کربنات، حالتی از لیتیم است که بیش از هر حالت دیگر، مشتری و خواهان دارد. برای به‌دست‌آوردن یک تُن لیتیم کربنات، باید دو تُن سدیم کربنات به‌کار برد. برای همین هم هست که لیتیم را در همان بیابان آتاکاما و به‌محض استخراج از زمین، فرآوری و تصفیه نمی‌کنند. در آن صورت، انجمن شیمیایی و معدنی شیلی مجبور خواهد بود که تمام این سدیم کربنات را به آن بیابان مرتفع منتقل کند؛ اما به‌جای این کار، محلول حاوی لیتیم را از کوهستان و بیابان مرتفع به این شهر ساحلی می‌آورند.

همین‌طور که با کلاه ایمنی بر سر و گوشی محافظ روی گوش، در زیر بارش دانه‌های لیتیم قدم می‌زنم، از کنار لوله‌های نمک‌گرفته می‌گذرم و پمپ‌هایی را می‌بینم که به‌سرعت مشغول کارند و صدایی بلند از آن‌ها به‌گوش می‌رسد. درست در همین لحظه است که با خودم می‌گویم اغلب باتری‌هایی که در سرتاسر جهان به‌کار می‌روند، با ماده‌ای ساخته می‌شوند که در همین نقطه به‌دست می‌آید. وقتی این نکته به یادم می‌آید، غرق حیرت می‌شوم. دستم را بالا می‌برم و یک‌مُشت دانه‌ی لیتیم را توی هوا می‌گیرم و آن را کف دستم پخش می‌کنم. در این لحظه دارم یکی از اجزای شبکه‌ی درهم‌پیچیده‌ی مواد اولیه‌ای را روی کف دستم حس می‌کنم که نهایتاً به ساخته‌شدن آیفون می‌انجامد… تمام این تشکیلات و ابزار اینجا جمع شده‌اند تا تنها و تنها یکی از مواد اولیه‌ای را تحویل بدهند که در ساخت تکنولوژی‌های فشرده و پیچیده‌ی آیفون به‌کار می‌رود.

لیتیم را از اینجا به یکی از شهرهای بندری نزدیک می‌برند و از آنجا، آن را بار کشتی کرده و به یکی از کارخانه‌های تولید باتری می‌فرستند. کارخانه‌ای که احتمالاً در چین قرار دارد. باتری لیتیم‌یونی آیفون نیز درست مانند اغلب اجزای تشکیل‌دهنده‌ی این دستگاه، در جایی خارج از ایالات متحده تولید می‌شود. اپل به‌صورت رسمی اعلام نمی‌کند که باتری‌ دستگاه‌هایش را از چه منبعی به‌دست می‌آورد، اما تعدادی شرکت مختلف طی این سال‌ها همواره باتری را تولید کرده و در اختیار اپل قرار داده‌اند. شرکت‌هایی متنوع در کار تولید باتری برای اپل بوده‌اند؛ از سونی گرفته تا شرکت دایناپک[۱۱] که مقر اصلی آن در چین تایپه است.

[۱] John Goodenough

[۲] Edward Teller

[۳] Enrico Fermi

[۴] Sam Jaffe

[۵] Navigant Research

[۶] Tesla

[۷] Gigafactory

[۸] Transparency Market Research

[۹] Chupacabra

[۱۰] Salar del Carmen

[۱۱] Dynapack

برچسب‌ها :
دیدگاه شما