Спрос на электроэнергию увеличивается, поэтому ученые и инженеры, стремящиеся обеспечить будущее альтернативной энергетики, изо всех сил пытаются найти новые источники лития для аккумуляторных батарей.
Ожидается, что общий спрос, как заявила группа исследователей на виртуальном заседании Американского геофизического союза, удвоится в следующие 5 лет и десятикратно к 2030 году.
По словам Майкла Уиттакера, директора Центра исследований и инноваций литиевых ресурсов Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL) в Калифорнии, многое будет обусловлено растущим использованием электромобилей. «Для питания наших электрических грузовиков нам понадобится столько лития, сколько мы сможем получить», - говорит он.
Но будет также расти спрос на батареи в домах, прогнозирует Питер Фиске, другой исследователь LBNL. «Мы все живем в Калифорнии», - говорит он о себе и своих коллегах. «У всех нас было отключение электричества в наших домах хотя бы раз этим летом [когда ветреные погодные условия и сухая погода вызывали опасения, что обрушенные линии электропередач вызовут лесные пожары]».
«Сейчас мы представляем себе, что отключение электросети станет фактом жизни в нескольких западных штатах», - говорит он (это то, что может относиться и к другим подверженным пожарам регионам мира). «Это еще больше увеличит спрос на литий».
В настоящее время литий поступает в основном из Южной Америки, где он испаряется из рассолов в пустыне Атакама. И хотя на какое-то время его достаточно, чтобы удовлетворить мировой спрос, Фиске говорит, что «у нас нет бесконечного количества рассола в пустыне Атакама».
Солончак в пустыне Атакама, Чили. Благодаря крупнейшим в мире запасам этого вещества Чили называют "литиевой Саудовской Аравией". За последние 20 лет на латиноамериканскую страну пришлось 40% мировых поставок лития. Фото: Public domain
Рост потребления лития стимулирует рост геологической разведки его минеральных ресурсов, но этого мало. Одно из решений, - говорит Уилл Стрингфеллоу, инженер-эколог LBNL, - это извлекать литий из жидкостей, используемых при производстве геотермальной энергии.
Поскольку ожидается, что геотермальная энергия станет частью углеродно-нейтрального будущего и уже генерирует жидкости, которые необходимо обрабатывать, извлечение из них ценного ресурса является очевидным беспроигрышным вариантом.
Он добавляет, что этот процесс будет осуществляться путем прямой экстракции посредством процесса ионного обмена, без необходимости использования прудов-испарителей, наносящих ущерб окружающей среде.
В настоящее время, по его словам, он сталкивается с технологическими проблемами, в основном связанными с тем фактом, что геотермальные жидкости также содержат кремнезем, магний и кальций, которые могут мешать стандартным методам добычи, а также металлы, такие как цинк, марганец, железо и свинец, некоторые из которых ценны, если их тоже можно отделить.
Но эти проблемы не являются непреодолимыми, и его команда внимательно следит за районом Солтон-Си на юге Калифорнии, который уже является центром производства геотермальной энергии.
По их словам, цель состоит в том, чтобы превратить этот район в «литиевую долину» производства электроэнергии, добычи лития и производства батарей, которая в некотором смысле эквивалентна знаменитой калифорнийской Кремниевой долине как центру новой индустрии.
По словам Фиске, аналогичные технологии можно использовать для извлечения лития из сточных вод опреснительных заводов. Прямо сейчас, говорит он, концентрированный раствор из этой воды сбрасывается обратно в океан. Если из этой воды можно извлечь литий, это еще один беспроигрышный вариант.
И, наконец, говорит Уиттакер, известно, что литий содержится в глинистых отложениях в засушливых районах на севере Невады, северо-востоке Калифорнии и на востоке Орегона.
По его словам, литий в этих глинах образовался, когда давным-давно вулканизм распространил массивные пласты богатой литием лавы на большей части территории. Затем они выветрились из скал и собрались в пустынных котловинах между многочисленными горными хребтами. «Это огромный неиспользованный источник лития», - говорит он.
Не то чтобы эти ресурсы полностью ограничивались территорией США. «В Китае есть большие запасы лития, и мы надеемся, что они также используют его в своей промышленности», - говорит Фиске.
Источник: Cosmos