世界最大鋰礦床在美國,全球供應量可增加一倍

作者 | 發布日期 2023 年 09 月 11 日 14:22 | 分類 材料、設備 , 自然科學 , 電池 line share follow us in feedly line share
世界最大鋰礦床在美國,全球供應量可增加一倍


國際能源署 (IEA) 預測,到 2040 年世界每年需要的鋰,是目前產量的十倍以上。鋰已是重要的戰略資源,最近備受矚目的美國內華達州和俄勒岡州邊界的麥克德米特火山口礦床,經地質學家發現蘊藏量比原先預估的還要大,最新研究估計可能有 2 千萬至 4 千萬公噸鋰,是全球最大礦藏,若順利開採,將改變全球鋰動態,影響價格、供應安全與地緣政治。

《科學進展》(Science Advances) 期刊研究發現,麥克德米特火山口長約 45 公里,寬約 35 公里,鋰儲量可能有 2 千萬至 4 千萬公噸,比玻利維亞鹽灘 2,300 萬噸儲量更大。全球鋰儲量為 8,800 萬噸,但實際可開採量僅 2,200 萬噸左右,麥克德米特火山口礦床開採可替全球鋰產量增加一倍。

麥克德米特火山口的鋰是鎖在黏土裡,但其他豐富鋰儲量是在鹽水內。科學家估計當地黏土含 1.3%~2.4% 鋰,幾乎是主要含鋰黏土礦物鎂膨潤石鋰含量的兩倍。火山口是約 1,640 萬年前一次大規模岩漿噴發後形成,當時噴發無數的鋰和其他金屬,迅速冷卻形成細晶玻璃狀火山岩,即火成岩,風化後產生富含鋰的顆粒。

隨後火山口形成湖泊,持續數十萬年,風化的火山和周圍物質在底部形成富含黏土的沉積物,稱為蒙脫石黏土。後來火山活動再次升溫,含額外鋰的熱鹽水推入現有蒙脫石,注入更多鋰,將蒙脫石轉化為獨特富含鋰的伊利石,由於黏土在靠近地表位置,更容易開採。此外,這種特殊伊利石不僅金屬含量更高,且據說更容易分離。

建立加工基礎設施是美國首要任務

麥克德米特火山口南部礦床,稱為塔克帕斯 (Thacker Pass) 礦床已經在川普時代批准開採,為提高美國的鋰產量,拜登政府繼續支持,最近工人開始建造工廠,預計於 2026 年開始營運,預定 40 年內每年為超過 150 萬輛電動車提供鋰。

但鋰提取可能會排放大量二氧化碳,危險重金屬污染地下水,消耗大量化石燃料,環境代價也很高。過去環保人士已違反環境法名義,試圖阻止採礦活動,美洲原住民活動家也加入抗爭,理由是礦區被一些當地部落視為聖地。

但美國聯邦法院於 7 月駁回上訴,當地礦場已破土動工。目前美國只有內華達州一處營運中鋰礦,以及加州帕斯山營運中稀土元素礦,美國一直依賴其他國家提供電池、風能等清潔能源技術必需的材料。專家認為,該地豐富礦藏,代表美國可有自己的鋰供應,工業界不必太擔心原料短缺。

即使美國鋰礦生產量愈來愈大,這些材料目前也必須運到中國加工,因美國沒有任何加工設施。地緣政治策略師 Peter Zeihan 分析,無論從哪裡獲礦物,都必須將鋰礦石加工成精礦,以製造鋰金屬和電池等,因此美國要自給自足,建立加工基礎設施是首要任務,所以雖然塔克帕斯礦床值得投資,但絕對不值得改變任何人的中期計畫。 

(首圖來源:Flickr/ CC BY 2.0)