未來美國40%的鋰供應可能來自賓夕法尼亞州這個聽上去不太像的來源

由於電動汽車和其他使用電池技術的增加,預計未來幾年對鋰的需求將激增。一項新的研究表明,賓夕法尼亞州的廢水流是一種奇怪但有效的金屬來源。根據目前的需求,到 2035 年,全球將需要 59 個新的鋰礦,開採出 45000 噸鋰金屬,這種銀色金屬是可充電電池的關鍵成分。

由於對鋰的需求日益增長,研究人員正在開發更快捷的方法從鹽水坑中獲取鋰,鹽水坑和更傳統的礦井是鋰元素的主要來源。他們還在其他地方尋找這種材料的來源。

其中一個地方是賓夕法尼亞州匹茲堡郊外的壓裂作業產生的廢水流。在那裡,馬塞勒斯頁岩氣井的運營商需要向監管機構報告廢水中某些物質的含量。由於報告中必須提及鋰含量,匹茲堡大學的研究人員能夠進行一項分析,結果表明,如果能夠開發出一種技術,100% 地去除廢水中的鋰,就能滿足美國對這種金屬約 40% 的需求。

目前,從水中去除鋰的效率超過 90%,因此這一目標並不遙遠。

雖然這些特定壓裂礦井的廢水富含鋰,但它們並不是該國馬塞勒斯頁岩的唯一來源。研究人員說,西弗吉尼亞州也可能是一個豐富的來源。

由於美國地質調查局已將鋰列爲重要礦物(技術上是一種元素),政府希望到 2030 年所有鋰都能在國內生產。就資源分配而言,這將比目前的方法有所改進,目前的方法是從智利的鹽水池中提取鋰,然後運到中國加工,再運回美國使用。

探索廢水流作爲鋰源的下一步工作是分析提取廢水流對環境的影響,並建立一個試點工廠,研究和開發更高效的提取技術。

"石油和天然氣產生的廢水是一個方興未艾的問題,"該研究的主要作者賈斯汀-麥基(Justin Mackey)說。"現在,我們只是對廢水進行最低限度的處理,然後重新注入。"不過,他補充說,開發更好的提取技術可以將廢水轉化爲更有價值的東西,從而帶來巨大的價值。他說:"幾億年來,廢水一直在溶解岩石--從本質上講,廢水一直在開採地下水。"

有關這一發現的論文已發表在《科學報告》雜誌上。