“环境破坏”元凶锂,能开采得更清洁吗 [科技谈]
盐湖蒸发提锂致水资源浪费与土壤污染等环境破坏
美英首次尝试“地热提锂”技术
随着二次电池被视为环保能源转型的核心产品,有一种矿物的身价水涨船高,那就是当今锂离子电池的主要原料——锂。问题在于,锂在各大洲之间的分布差异巨大。而且,现有的锂提取工艺不仅消耗大量水资源,还会造成环境污染。
不过,一种有望克服传统锂提取方法局限性的全新技术正在测试中。如果成功,二次电池制造企业将能够从更多国家获取“清洁锂”。
锂不仅溶于盐湖,也存在于地下水中
目前,大部分锂是从盐湖,也就是卤水湖中开采的。做法是从盐水中分离出溶解的锂,再加工成电池材料。正因如此,盐田丰富的南美地区成为锂矿集中分布的地带。
但并非所有锂都溶解在盐湖中。在地下数公里深处的地下水中,也存在锂浓度较高的区域。近期在北美和欧洲各发现了一处被认为是典型的地下水型锂矿藏地带,即美国加利福尼亚州内陆湖泊索尔顿湖,以及英国康沃尔地区。
这两处与传统盐湖锂矿的差异在于“深度”。索尔顿湖的湖底埋藏着锂矿,而康沃尔地区则是深达3~5公里地下流动的地下水中溶有锂。因此,美国和英国正在开发区别于传统工艺的独特提锂技术,即所谓的“地热锂提取法(Geothermal Lithium Extraction)”。
从地下抽取锂,同时利用热能自发电
越往地底深处钻探,由于地核的缘故,温度会越来越高,因此在深层流动的地下水(如温泉等)通常都非常炽热。
地热锂提取法就是利用溶有锂的地下卤水(Brine)的热能。首先向地下3~5公里处钻孔并插入管道,将含锂溶液抽上地表。随后从该溶液中只提取锂并进行化学处理,再把已去除锂的水重新回灌到原先的地下层。
在这一过程中,还会利用高温地下水的热量进行地热发电。目前在康沃尔及索尔顿湖周边,已建有多座利用高温地下水热能的地热发电站。
通过抽取地下水热量所发出的电力,将供应给锂提取设备使用。负责康沃尔地区地热锂提取项目的企业“Cornish Lithium”预计,利用5公里深处抽取的地下水热能发电,不仅足以驱动锂提取设施,还将有多余电力。
锂生产能否摘掉“环境污染”标签
在不污染地表环境的前提下提取锂,这项技术的意义十分重大。锂离子电池被视为防止大气污染的关键技术,但讽刺的是,盐湖提锂本身却造成了巨大的环境破坏。
从盐湖中提取锂,首先要把溶有锂的盐水倒入巨大的坑(俗称“蒸发池”),等待水分自然蒸发。之后再向盐块中投入多种化学药剂,以提取出锂。将盐湖中的水抽到蒸发池这一过程本身就消耗大量能源,而在蒸发池投放化学品的阶段,也会造成土壤污染。
此外,盐湖提锂还会浪费惊人的淡水资源。大约要弃用220万升水,才能生产1吨锂。未来蒸发池建得越多,锂开发企业与周边居民之间的矛盾就越难避免。
锂生产来源的多元化,对于稳定供应链同样至关重要。根据美国地质调查局的数据,全球锂储量排名第1至第3位的国家分别是玻利维亚(22.7%)、智利(18.9%)、阿根廷(16.4%),高度集中在南美。亚洲主要的锂资源国也只有中国(13.6%)一家。
正如石油输出国组织(OPEC)的案例所示,如果稀缺资源只能由少数国家生产,全球供应链就会受制于国际政治角力。这也是为什么除了南美和中国之外,还需要更多“替代锂生产国”的原因。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。