«Белое золото»: в США обнаружены огромные запасы стратегически важного сырья

Геологическая служба США (USGS) обнаружила в формации Смаковер от пяти до 19 миллионов тонн лития, что в девять раз превышает количество, необходимое для удовлетворения текущего спроса на электромобили в США к концу десятилетия.

Как пишет Daily Mail, этот металл является необходимым компонентом для аккумуляторов, используемых в электромобилях, и может быть извлечен из солевых сточных вод тех же шахт, где добываются нефть и газ.

"Литий является важнейшим минералом для перехода к энергетике, и потенциал увеличения производства в США для замещения импорта оказывает влияние на занятость, производство и устойчивость цепочки поставок, - сказал 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 для добычи лития на глубине 4000 футов под землей, пишет Daily Mail.

Мировой спрос на литий в последние годы резко возрос, поскольку страны переходят от использования ископаемого топлива в автомобилях, работающих на газе, к электрическим и гибридным транспортным средствам.

Месторождение литиевого золота было обнаружено в районе, богатом залежами нефти и брома, относящимися к юрскому геологическому периоду, который простирается от Техаса до Флориды.

"Наше исследование впервые позволило оценить общее содержание лития в юго-западной части реки Смаковер в Арканзасе, - рассказала доктор Кэтрин Книрим, гидролог Геологической службы США, которая проводила исследование. – По нашим оценкам, в этом регионе присутствует достаточное количество растворенного лития, чтобы заменить импорт лития из США и даже больше".

Исследование Геологической службы США показало, что если бы компании добывали литий параллельно с добычей нефти и газа, это дало бы "возможность извлекать ценный продукт из того, что в противном случае считалось бы потоком отходов".

"Нынешняя горнодобывающая инфраструктура в формации Смаковер связана с добычей нефти и газа, а также рассола (для получения брома), которая началась в 1930-х и 1950-х годах соответственно, - рассказывает доктор Книрим DailyMail.com. – По сути, литий может быть удален из сточных вод, связанных с этими горнодобывающими предприятиями, до того, как сточные воды будут закачиваться обратно в пласт, как обычно. Площадь, занимаемая этим видом добычи, намного меньше, и это довольно замкнутая система".

В настоящее время в штате с 1925 года было пробурено более 46 000 нефтяных и газовых скважин, а по состоянию на 2022 год в формации Смаковер в Арканзасе проживает около 2000 человек.

Исследователи использовали модели машинного обучения для оценки общего количества лития в формации Смаковер в Арканзасе, сравнив данные из проб соляного раствора с данными из исторических проб в базе данных Геологической службы США по добыче полезных ископаемых.

Модель машинного обучения - разновидность искусственного интеллекта - использовала этот набор данных для создания карт концентраций лития по всему региону, поясняет Daily Mail.

Корпорация Exxon Mobil пробурила свою первую литиевую скважину в Арканзасе в прошлом году после приобретения прав на 120 000 акров земли. Компания планирует начать производство лития в 2027 году, а к 2030 году планирует производить достаточное количество металла для обеспечения более миллиона электромобилей в год.

"Южный Арканзас является энергетической столицей нашего штата, добывая нефть и природный газ, а теперь и благодаря инвестициям, таким как ExxonMobil, и сочетанию их навыков и масштаба: литию", - заявила тогда губернатор Арканзаса Сара Хакаби Сандерс. – Моя администрация поддерживает все вышеперечисленное в энергетической стратегии, которая гарантирует хорошие, высокооплачиваемые рабочие места для Арканзаса, и мы продолжим снижать налоги и бюрократическую волокиту, чтобы это произошло".

Хакаби Сандерс не уточнила, какие бюрократические процедуры она готова преодолеть, чтобы сделать добычу лития реальностью в штате, но Exxon и другие компании рассматривают более дорогие способы доступа к металлу. Одним из методов является метод прямого извлечения лития (DLE), при котором металл извлекается из существующего потока отходов в виде рассолов, из которых уже удаляются нефть и газ. Сточные воды из рассола представляют собой высококонцентрированные солевые растворы, которые содержат более чем в два раза больше соли, чем в природных рассолах, например, в морской воде. Утилизация отходов может быть сложной задачей из-за требований к очистке, поскольку они содержат масло, жир и тяжелые металлы, которые могут повлиять на качество грунтовых вод.

Брайан Умберсон, технологический консультант по высокотехнологичному производству и биотехнологической диагностике, сказал NPR, что подход DLE "является чрезвычайно эффективным процессом для Южного Арканзаса, потому что при этом из земли не выкачивается огромное количество материала, что вызывает проблемы с повышением давления или что-то в этом роде. Они просто откачивают его, извлекают и закачивают обратно".

Однако директор Центра биологического разнообразия Грейт-Бейсин Патрик Доннелли сказал изданию, что невозможно получить металл, не оказав негативного воздействия на окружающую среду.

"Это не нейтрально", - предупреждает Доннелли. – Я имею в виду, что такого понятия, как бесплатный обед, не существует. И DLE оказывает влияние. Некоторые из последствий, о которых мы слышали, включают использование пресной воды, например, они собираются использовать не только рассол, но и пресную воду для производства лития. Другое важное воздействие, о котором мы думали, - это потоки отходов, в частности, твердых отходов".

"Из них невозможно извлекать только литий", - продолжил он.

Химические вещества, используемые в DLE, такие как серная кислота, могут загрязнять почву и воду, создавая опасность для здоровья людей и дикой природы, отмечает Daily Mail. Серная кислота обладает высокой коррозионной активностью и может вызвать ожоги растений, птиц или животных, которые подвергаются ее воздействию, а также раздражение дыхательных путей у людей, в том числе немедленное жжение во рту и горле, головную боль, тошноту и рвоту.

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 выделения до 225 миллионов долларов на проект в Юго-Западном Арканзасе, который предусматривает строительство первого центрального завода по переработке лития.

Генеральный директор Standard Lithium Дэвид Парк сказал Fox, что проект потенциально может производить более 100 000 тонн лития в год, но для начала необходимо получить одобрение Агентства по охране окружающей среды (EPA).

Ожидается, что первая фаза проекта будет реализована к концу 2025 года, а производство начнется уже в 2027 году.