在加利福尼亞的淘金熱近兩個世紀后，美國岌岌可危鋰熱潮。隨著對這種材料的需求猛增，政府地質學家正急于找出這種珍貴元素的藏身之處。

2023年9月，由一家礦業公司資助的科學家報告的發現可能是什么最大的鋰礦床在一座古老的美國超級火山中。現在，該國另一邊的公共研究人員發現了另一個未開發的儲層——一個可以滿足全國近一半鋰需求的儲層。

它隱藏在賓夕法尼亞州天然氣水力壓裂行業的廢水中。

鋰可以說是這國家可再生能源轉型中最重要的元素——首選材料電動汽車電池.然而，t這里是但一個美國的大型鋰礦，意味著該國目前必須進口它需要什么.

美國能源部的官員是絕望來改變這一點。到 2030 年，他們想要所有的鋰國產.

然而，擴大美國的鋰產業是極具爭議性，因為采礦會破壞自然環境，浸出有毒化學物質，并侵入神圣的土著土地。

然而，與此同時，鋰離子電池被認為是世界向可再生能源過渡的關鍵技術，用于儲存風能和太陽能產生的電力。 找到一種不會造成不必要的環境破壞的鋰來源是關鍵，但清潔的解決方案很復雜。

賓夕法尼亞州坐落在被稱為馬塞勒斯頁巖，其中含有豐富的天然氣。地質基礎是在近 4 億年前通過火山活動沉積的，它含有來自火山灰的鋰。

在很長一段時間內，深層地下水已經溶解了這些巖石中的鋰，本質上是“開采地下”，根據賓夕法尼亞州國家能源技術實驗室的研究員賈斯汀·麥基（Justin Mackey）。

麥基和他的同事們現在發現，當廢水通過水力壓裂活動從深處疏浚出來時，它含有驚人的鋰含量。

“我們只是不知道里面有多少，”說麥基。

由于其地理位置，賓夕法尼亞州是有爭議的水力壓裂活動的主要州，這刺激了許多環境和健康問題.

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

“石油和天然氣產生的廢水是一個新興問題。現在，它只是進行了最低限度的治療和重新注射。說麥基。

這種做法可能會浪費寶貴的鋰。正如這項新研究表明的那樣，在正確測量水力壓裂廢水中的鋰儲量時，可能有另一種方法可以充分利用廢物。

區域分析基于石油和天然氣公司的數據，這些公司向政府官員報告廢水中發現的元素。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據。

他們的結果建議馬塞勒斯頁巖“有能力在可預見的未來提供可觀的鋰產量”——只要水力壓裂繼續進行，就是這樣。

如果科學家能夠從該州的水力壓裂廢水中提取保守數量的鋰，他們計算出它可以滿足美國目前需求的30%以上。

這聽起來很有希望，但從水力壓裂廢水中提取鋰的潛在環境影響尚未得到探索，只有在水力壓裂活動繼續進行時，廢水才會存在。

為了實現我們的氣候目標，預計全球對鋰的需求將會增加減少 400%在未來幾十年里。鋰需求將如何滿足以及滿足什么還有待觀察新的環境危機這些解決方案可能會造成嚴重后果。

該研究發表在科學報告.

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