剛剛在美國(guó)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的、未開(kāi)發(fā)的鋰資源

在加利福尼亞的淘金熱近兩個(gè)世紀(jì)后，美國(guó)岌岌可危鋰熱潮。隨著對(duì)這種材料的需求猛增，政府地質(zhì)學(xué)家正急于找出這種珍貴元素的藏身之處。

2023年9月，由一家礦業(yè)公司資助的科學(xué)家報(bào)告的發(fā)現(xiàn)可能是什么最大的鋰礦床在一座古老的美國(guó)超級(jí)火山中。現(xiàn)在，該國(guó)另一邊的公共研究人員發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)未開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)層——一個(gè)可以滿足全國(guó)近一半鋰需求的儲(chǔ)層。

它隱藏在賓夕法尼亞州天然氣水力壓裂行業(yè)的廢水中。

鋰可以說(shuō)是這國(guó)家可再生能源轉(zhuǎn)型中最重要的元素——首選材料電動(dòng)汽車電池.然而，t這里是但一個(gè)美國(guó)的大型鋰礦，意味著該國(guó)目前必須進(jìn)口它需要什么.

美國(guó)能源部的官員是絕望來(lái)改變這一點(diǎn)。到 2030 年，他們想要所有的鋰國(guó)產(chǎn).

然而，擴(kuò)大美國(guó)的鋰產(chǎn)業(yè)是極具爭(zhēng)議性，因?yàn)椴傻V會(huì)破壞自然環(huán)境，浸出有毒化學(xué)物質(zhì)，并侵入神圣的土著土地。

然而，與此同時(shí)，鋰離子電池被認(rèn)為是世界向可再生能源過(guò)渡的關(guān)鍵技術(shù)，用于儲(chǔ)存風(fēng)能和太陽(yáng)能產(chǎn)生的電力。 找到一種不會(huì)造成不必要的環(huán)境破壞的鋰來(lái)源是關(guān)鍵，但清潔的解決方案很復(fù)雜。

賓夕法尼亞州坐落在被稱為馬塞勒斯頁(yè)巖，其中含有豐富的天然氣。地質(zhì)基礎(chǔ)是在近 4 億年前通過(guò)火山活動(dòng)沉積的，它含有來(lái)自火山灰的鋰。

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，深層地下水已經(jīng)溶解了這些巖石中的鋰，本質(zhì)上是“開(kāi)采地下”，根據(jù)賓夕法尼亞州國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究員賈斯汀·麥基（Justin Mackey）。

麥基和他的同事們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水通過(guò)水力壓裂活動(dòng)從深處疏浚出來(lái)時(shí)，它含有驚人的鋰含量。

“我們只是不知道里面有多少，”說(shuō)麥基。

由于其地理位置，賓夕法尼亞州是有爭(zhēng)議的水力壓裂活動(dòng)的主要州，這刺激了許多環(huán)境和健康問(wèn)題.

水力壓裂的工作原理是在地下鉆一個(gè)L形，以便可以向下抽水。這迫使更深的物質(zhì)（包括氣體）暴露在外。

“石油和天然氣產(chǎn)生的廢水是一個(gè)新興問(wèn)題?，F(xiàn)在，它只是進(jìn)行了最低限度的治療和重新注射。說(shuō)麥基。

這種做法可能會(huì)浪費(fèi)寶貴的鋰。正如這項(xiàng)新研究表明的那樣，在正確測(cè)量水力壓裂廢水中的鋰儲(chǔ)量時(shí)，可能有另一種方法可以充分利用廢物。

區(qū)域分析基于石油和天然氣公司的數(shù)據(jù)，這些公司向政府官員報(bào)告廢水中發(fā)現(xiàn)的元素。麥基和他的同事們考慮了2012年至2023年從賓夕法尼亞州515口井的廢水中收集的數(shù)據(jù)。

他們的結(jié)果建議馬塞勒斯頁(yè)巖“有能力在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)提供可觀的鋰產(chǎn)量”——只要水力壓裂繼續(xù)進(jìn)行，就是這樣。

如果科學(xué)家能夠從該州的水力壓裂廢水中提取保守?cái)?shù)量的鋰，他們計(jì)算出它可以滿足美國(guó)目前需求的30%以上。

這聽(tīng)起來(lái)很有希望，但從水力壓裂廢水中提取鋰的潛在環(huán)境影響尚未得到探索，只有在水力壓裂活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，廢水才會(huì)存在。

為了實(shí)現(xiàn)我們的氣候目標(biāo)，預(yù)計(jì)全球?qū)︿嚨男枨髮?huì)增加減少 400%在未來(lái)幾十年里。鋰需求將如何滿足以及滿足什么還有待觀察新的環(huán)境危機(jī)這些解決方案可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。

該研究發(fā)表在科學(xué)報(bào)告.

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