美國地質調查局 (USGS) 主導的一項研究發現,阿肯色州西南部的一個古老海床中可能蘊藏着足夠的鋰,估計「可滿足預計2030年全球汽車電池對鋰的需求的九倍」。
該研究是美國地質調查局和阿肯色州能源與環境部地質學家辦公室的一項合作研究,採用水質檢測和機器學習相結合的方式,確定阿克拉盆地斯馬克沃地層(位於阿肯色州、路易斯安那州、德克薩斯州、阿拉巴馬州、密西西比州和佛羅里達州部分地區地下的多孔、滲透性石灰岩海床)內含有5至19公噸的鋰。
美國地質調查局局長戴維·阿普爾蓋特 (David Applegate) 在10月21日的一份聲明中表示,「鋰是能源轉型的關鍵礦物,美國增加產量以取代進口的潛力並對就業、製造業和供應鏈彈性具有重要意義」,「這項研究說明了科學在解決經濟重要問題方面的價值。」
該預測的上限是之前對美國鋰礦開採潛力估計的兩倍多。
在宣布斯馬科弗基金會的研究之前,美國地質調查局估計,全美各地的礦床中蘊藏着約1400萬公噸的白色金屬,包括北卡羅來納州的錫鋰輝石帶、加利福尼亞州所謂的鋰谷和內華達州的礦床。
鋰,或所謂的白金,與銅、鎳和鈷一起,是構成電動汽車、太陽能電池板、風力渦輪機的可充電電池以及手機和筆記本電腦等現代生活電路的關鍵礦物和金屬。
據國際能源署預測,2020 年至 2030 年間,全球鋰市場將增長6 倍。該機構預計,2030 年至 2040 年間,需求量將再增長 6 倍,到 2050 年將增長 10 倍。
目前,美國鋰產量僅佔全球供應量的1%。大部分鋰產自澳大利亞和南美洲,尤其是智利。
然而,鋰是中國主導的供應鏈中大量加工用於商業用途的關鍵礦物之一。美國地質調查局在公告中表示,美國製造商使用的鋰有25%以上是進口的。
美國地質調查局水文學家凱瑟琳·克尼里姆博士表示:「我們估計該地區的溶解鋰足以替代美國進口的鋰,甚至更多」,「需要注意的是,這些估計值是就地評估。我們還沒有根據從鹽水中提取鋰的新方法估計出技術上可回收的鋰。」
該服務表示,斯馬科弗鹽水中鋰的最低估計值為500萬噸,「是國際能源署對2030年全球電動汽車鋰需求預測的九倍多」。
來自阿肯色州的樣品由位於弗吉尼亞州雷斯頓的美國地質調查局鹽水研究儀器和實驗室進行分析,然後與美國地質調查局生產水數據庫中碳氫化合物生產水的歷史樣品數據進行比較。
該服務使用「機器學習模型……將鹽水中的鋰濃度與地質數據相結合,創建出可以預測整個地區總鋰濃度的地圖,即使在缺乏鋰樣本的地區也是如此。」
根據蘇格蘭愛丁堡伍德麥肯茲10月1日的分析,該礦床的商業潛力將取決於直接鋰提取 (DLE) 技術的可行性,該技術無需使用大型蒸發池即可稀釋鹽水,「使用化學或物理方法……通過各種方法從鹽水溶液中選擇性分離鋰,包括吸附、離子交換、溶劑萃取和膜技術。」
分析稱,DLE「提供了一種比傳統方法更快、更高效、更環保的替代方案,但在成為不斷增長的鋰市場的主要參與者之前,它還面臨成本、可擴展性和自身的環境障礙」。
有幾家石油公司在斯馬克沃地層積極開展活動,並從鹽水中提取鋰,作為石油和天然氣作業的一部分,而這些鹽水此前被認為是廢物流。
2023年初,埃克森美孚公司以1億美元的投資收購了Smackover地層 120,000 英畝土地的開採權。
挪威國有企業Equinor投資 1.6 億美元,取得阿肯色州和德克薩斯州東部兩個鋰鹽水項目45%的股份,試圖完善具有成本效益的DLE工藝。