Геологическая служба США (USGS) выявила в формации Смаковер от пяти до 19 миллионов тонн лития, что в девять раз превышает необходимое количество для удовлетворения текущего спроса на электромобили в США к концу десятилетия.
Как сообщает Daily Mail, этот металл является ключевым компонентом аккумуляторов, используемых в электромобилях, и может быть извлечен из солевых сточных вод тех же месторождений, где добываются нефть и газ.
"Литий — это важнейший минерал для перехода к устойчивой энергетике, и возможность увеличения его производства в США для снижения зависимости от импорта положительно скажется на занятости, производстве и устойчивости цепочки поставок", — отметил директор Геологической службы США Дэвид Эпплгейт. "Это исследование подчеркивает ценность науки в решении экономически значимых задач".
Некоторые компании, включая Exxon Mobil, уже начали бурение разведочных скважин для добычи лития на глубине 4000 футов, сообщает Daily Mail.
Мировой спрос на литий значительно возрос в последние годы, поскольку страны переходят от использования ископаемого топлива в автомобилях, работающих на газе, к электрическим и гибридным транспортным средствам.
Месторождение литиевого золота было найдено в области, богатой 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, проводившая исследование. "По нашим оценкам, в этом регионе достаточно растворенного лития, чтобы полностью заменить импорт лития в США и даже больше".
Исследование Геологической службы США показало, что если бы компании добывали литий одновременно с нефтью и газом, это дало бы "возможность извлекать ценный продукт из того, что в противном случае считалось бы отходами".
"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," — объясняет доктор Книрим DailyMail.com. "По сути, литий может быть извлечен из сточных вод, связанных с этими горнодобывающими предприятиями, прежде чем сточные воды будут закачаны обратно в пласт, как это обычно делается. 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 и к 2030 году 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, 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 удалены 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".
Тем не менее, директор Центра биологического разнообразия Грейт-Бейсин Патрик Доннелли заявил изданию, что невозможно получить металл, не нанеся ущерба окружающей среде.
"Это не нейтрально," — предостерегает Доннелли. "Я имею в виду, что бесплатного обеда 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, включая 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 завершена к концу 2025 года, а производство начнется уже в 2027 году.