美國在經歷近2個世紀的加利福尼亞淘金熱之后，又將迎來類似的鋰礦熱。2023年9月，科學家們曾報告，在美國古老的火山灰基底地層中發(fā)現了鋰資源。近期，美國公共部門研究人員報告稱，發(fā)現了一處位于賓夕法尼亞州的巨型鋰礦資源，最初發(fā)現于開采天然氣過程中使用水力壓裂而產生的廢水中，估計儲量可滿足全國近三成的鋰需求。
鋰離子電池技術因為可以用于儲存太陽能和風能而被視為全球向可再生能源轉型的一項關鍵技術；同時，鋰離子電池還是電動汽車的關鍵構件。
然而美國僅擁有1座大型鋰礦，這意味著該國當前所需的鋰必須依賴進口。美國能源部門迫切希望開始增大鋰產量，并希望至2030年全部所需的鋰均可在美國國內生產。然而，美國鋰業(yè)發(fā)展在本國備受爭議。采礦業(yè)可能會破壞自然環(huán)境，浸出有毒化學物質并侵占土著圣地。因此尋找不會造成更多環(huán)境破壞的鋰來源十分關鍵，而解決清潔開采的問題也相當復雜。
賓夕法尼亞州出產名為馬塞勒斯頁巖（Marcellus Shale）的沉積巖；其中的一些區(qū)域富含天然氣。該區(qū)域的基巖由大約4億年前噴出的火山沉積物構成；鋰就蘊藏于當年噴出的古老火山灰中。位于賓夕法尼亞州的國家能源技術實驗室研究員賈斯汀·麥基（Justin Mackey）指出，在很長一段時間內，深層地下水溶解了巖石中的鋰；從本質上講，地下水一直在“富集地下資源”。麥基與同事們發(fā)現，通過水力壓裂法從深處提取的廢水中含有大量的鋰，但具體含量尚待進一步研究而明確。
水力壓裂法是開采天然氣的主要方法，是用大量摻入化學物質的水灌入頁巖層進行液壓碎裂以釋放天然氣。由于賓夕法尼亞州的地理位置，在該州進行水力壓裂開采活動極具爭議，因為引發(fā)了眾多關于環(huán)境和健康問題的擔憂。麥基稱，石油和天然氣開采過程中產生的廢水是日益嚴重的問題，目前僅對廢水進行最低限度的處理，之后重新灌注。
麥基與同事們對2012~2023年間搜集的賓夕法尼亞州515口鉆井廢水數據的研究結果顯示，若繼續(xù)采用水力壓裂法，未來馬塞勒斯頁巖有望提供相當可觀的鋰產量。若在賓夕法尼亞州使用水力壓裂法提取鋰，預計可以滿足美國目前30%以上的鋰需求，但此種方法對環(huán)境造成的影響仍在探索中。未來幾十年全球鋰需求量預計將增長400%，如何滿足鋰需求以及采取何種開采方法，并將會帶來何種新的環(huán)境危機還有待觀察。 [1] [2] 下一頁 |
