Миллиардная добыча лития оказывается очень сложной
Южный штат США может стать местом бума производства «белого золота» после обнаружения запасов лития стоимостью 150 миллиардов долларов. Арканзас, США, имеет «скрытые запасы» лития стоимостью 150 миллиардов долларов, которые могли бы удовлетворить мировой спрос на электромобили к 2030 году.
Геологическая служба США (USGS) обнаружила от пяти до 19 миллионов тонн лития в формации Смаковер, что в девять раз превышает количество, необходимое для удовлетворения текущего спроса на электромобили в США к концу десятилетия.
По данным Daily Mail, этот металл является необходимым компонентом для аккумуляторов, используемых в электромобилях, и его можно извлекать из соленых сточных вод тех же шахт, где добывают нефть и газ.
«Литий является важнейшим минералом для энергетического перехода, и потенциальная возможность увеличения его производства в США для замены импорта имеет последствия для рабочих мест, производства и устойчивости цепочек поставок», — заявил директор Геологической службы США Дэвид Эпплгейт. «Это исследование иллюстрирует ценность науки в решении экономически важных проблем».
Несколько компаний, включая Exxon Mobil, уже начали бурение разведочных скважин на литий на глубине 4000 футов под землей, сообщает Daily Mail.
Глобальный спрос на литий резко возрос в последние годы, поскольку страны переходят с автомобилей, работающих на ископаемом топливе, на электромобили и гибридные автомобили.
В районе, богатом нефтью и бромными залежами, было обнаружено месторождение лития и золота, относящееся к юрскому геологическому периоду, который простирается от Техаса до Флориды.
«Наше исследование является первым, в котором оценивается общее содержание лития в юго-западной части реки Смаковер в Арканзасе», — сказала доктор Кэтрин Книрим, гидролог Геологической службы США, которая проводила исследование. «Мы оцениваем, что в этом регионе достаточно растворенного лития, чтобы заменить импорт лития в США или даже больше».
Исследование Геологической службы США показало, что если бы компании добывали литий вместе с нефтью и газом, это дало бы «возможность извлекать ценный продукт из того, что в противном случае считалось бы потоком отходов».
«Текущая горнодобывающая инфраструктура в формации Смаковер связана с добычей нефти и газа и рассола (брома), которая началась в 1930-х и 1950-х годах соответственно», — рассказала доктор Книрим DailyMail.com. «По сути, литий можно удалить из сточных вод, связанных с этими горнодобывающими операциями, прежде чем сточные воды будут повторно закачаны в пласт, как обычно. След этого типа добычи намного меньше, и это довольно закрытая система».
С 1925 года в штате пробурено более 46 000 нефтяных и газовых скважин, а по состоянию на 2022 год в формации Смаковер в Арканзасе проживает около 2 000 человек.
Исследователи использовали модели машинного обучения для оценки общего количества лития в формации Смаковер в Арканзасе, сравнив данные из образцов рассола с данными из исторических образцов в базе данных по добыче полезных ископаемых Геологической службы США.
Модель машинного обучения — форма искусственного интеллекта — использовала набор данных для создания карт концентрации лития по всему региону, поясняет Daily Mail.
Exxon Mobil Corp. пробурила свою первую скважину лития в Арканзасе в прошлом году после приобретения прав на 120 000 акров земли. Компания планирует начать добычу лития в 2027 году, а к 2030 году она намерена производить достаточно металла для питания более миллиона электромобилей в год.
«Южный Арканзас является энергетической столицей нашего штата, производящей нефть и природный газ, а теперь благодаря инвестициям, таким как ExxonMobil, и их сочетанию мастерства и масштаба: литий», — заявила тогда губернатор Арканзаса Сара Хакаби Сандерс. «Моя администрация поддерживает все это в энергетической стратегии, которая обеспечивает хорошие, высокооплачиваемые рабочие места для Арканзаса, и мы продолжим сокращать налоги и бюрократическую волокиту, чтобы это произошло.»
Хакаби Сандерс не уточнила, через какие бюрократические препоны она готова перепрыгнуть, чтобы сделать добычу лития реальностью в штате, но Exxon и другие рассматривают более дорогие способы доступа к металлу. Одним из методов является прямая экстракция лития (DLE), которая извлекает металл из существующего потока отходов рассолов, из которых уже удалены нефть и газ. Сточные воды рассола представляют собой высококонцентрированный солевой раствор, который содержит более чем в два раза больше соли, чем в природных рассолах, таких как морская вода. Утилизация отходов может быть сложной из-за требований по очистке, поскольку они содержат масло, жир и тяжелые металлы, которые могут повлиять на качество грунтовых вод.
Брайан Амберсон, технологический консультант по высокотехнологичному производству и биотехнологической диагностике, рассказал NPR, что подход DLE «является чрезвычайно эффективным процессом для южного Арканзаса, поскольку он не выкачивает огромное количество материала из земли и не вызывает проблем с повышением давления или чего-то подобного. Они просто выкачивают его, извлекают и закачивают обратно».
Однако Патрик Доннелли, директор Центра биологического разнообразия Большого бассейна, сообщил изданию, что невозможно извлечь металл, не нанося вреда окружающей среде.
«Он не нейтрален», — предостерегает Доннелли. «Я имею в виду, что бесплатного обеда не бывает. И DLE оказывает влияние. Некоторые из воздействий, о которых мы слышали, включают использование пресной воды, например, они собираются использовать не только рассол, но и пресную воду для производства лития. Еще одно важное воздействие, о котором мы думали, — это потоки отходов, особенно твердых отходов».
«Невозможно извлечь литий только из них», — продолжил он.
Химические вещества, используемые в DLE, такие как серная кислота, могут загрязнять почву и воду, представляя опасность для здоровья людей и диких животных, отмечает Daily Mail. Серная кислота очень едкая и может вызывать ожоги у растений, птиц или животных, которые подвергаются ее воздействию, а также раздражение дыхательных путей у людей, включая немедленное жжение во рту и горле, головную боль, тошноту и рвоту. <стр>В настоящее время в Арканзасе нет коммерческого производства лития. Министерство энергетики США ведет переговоры с двумя компаниями по добыче лития, Standard Lithium и Lanxess.
Министерство энергетики США рассматривает возможность предоставления до 225 миллионов долларов на проект на юго-западе Арканзаса, в рамках которого будет построен первый в стране центральный завод по переработке лития.
Генеральный директор Standard Lithium Дэвид Парк сообщил Fox, что проект потенциально может производить более 100 000 тонн лития в год, но для этого сначала потребуется одобрение Агентства по охране окружающей среды (EPA).
Ожидается, что первый этап проекта будет завершен к концу 2025 года, а производство начнется уже в 2027 году.