在智利阿塔卡瑪沙漠的中心地帶，75 萬英畝的亮藍色和黃色方塊佈滿了含鹽地下水（鹽水），蔓延在廣闊的景觀中。鹽水被泵入蒸發池，蒸發後留下富含鋰和其他鹽類的混合物。這種混合物產生了電動汽車 (EV) 電池的關鍵成分之一。這個鹽水礦場已生產數千噸鋰，最終運往中國、美國和其他國家，在水資源稀缺的地方消耗大量的水。鹽水開採有可能加劇當地社群的乾旱狀況，並影響當地的野生動物：阿塔卡瑪礦場使附近土著社群的供水面臨風險，並導致火烈鳥數量急劇下降。
智利礦場並非關鍵礦產開採潛在影響的個例。剛果民主共和國 (DRC) 的鈷礦開採導致了人權侵犯。印度尼西亞的漁民表示，當地的鎳礦開採和加工摧毀了他們的漁場和生計。環境正義問題也可能潛伏在美國，該國 79% 的鋰儲量位於美洲原住民保留地 35 英里範圍內，這些土地早已因長期的環境不公正而受損。
鑑於美國雄心勃勃的電動汽車目標，我們對鋰和其他製造這些電池的關鍵礦產的需求只會增長。聯邦政府正試圖透過國際協議和加速國內採礦來增加關鍵礦產供應。但是，鑑於關鍵礦產礦場有可能影響人權、水質和可用性、本地物種的健康以及空氣質量，礦產開採的可持續性必須成為政策制定的中心。我們不希望為了支援電動汽車而 trade in 一種危害——汽油車的尾氣排放——換來不可持續採礦行為造成的危害。
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在美國 стремиться 實現電氣化目標而匆忙部署電動汽車的過程中，絕不能忽視不可持續的採礦行為可能對環境和當地社群（如剛果民主共和國的社群）造成的危害。為了讓美國向包含以環境和社會負責的方式生產的礦產的電動汽車過渡，國家必須投資於礦產開採創新。
幸運的是，有害採礦行為的真正且日益可行的替代方案正在出現。如果我們繼續投資於這些替代方案，我們就可以可持續地建造電動汽車，這將推動我們實現電氣化目標。
在我們的研究中，有三種技術引起了我們的注意。第一種是直接鋰提取，這是一項新技術，其中富含鋰的水（鹽水）被泵入處理單元。透過依靠吸附化學和使用過濾器和離子交換膜等裝置，公司提取鋰並將現在更清潔的水重新注入含水層。這些方法將確保人和野生動物能夠獲得他們需要的水。
直接鋰提取在國內應用中提供了一個有趣的例子，即索爾頓海，它是加利福尼亞州一個高鹽度且受汙染的水體，目前在當地社群釋放大量空氣汙染物。如果成功商業化，直接鋰提取有望提高產量，從現有方法的 40% 到 50% 提高到 80% 以上；與傳統的鹽水開採相比，這種方法還將減少時間和土地和用水需求。這裡的潛力巨大——新的分析表明，索爾頓海的直接鋰提取可以為超過 3.75 億輛電動汽車電池提供鋰，約為全球當前產量的 24 倍。
海底是另一個有希望的替代方案。在那裡，可以提取富含礦物質的小岩石，加工成關鍵礦產。雖然傳統的海底採礦依賴於疏浚，這可能會破壞海底，但正在開發避免這些損害的新型創新技術。這些技術使用人工智慧和機器人從海底選擇這些小岩石，而不會損害周圍的海洋環境。它們還留下許多對小型海洋生物有益的岩石。
在生產線的後端，回收對於防止垃圾填埋場電池對環境的退化以及減少對採礦的需求至關重要。回收可能會產生自身的環境影響，但一種新的水基系統降低了火災和化學物質滲漏的風險。
這些例子表明，技術創新如何幫助我們的車輛電氣化，同時減少對社群和環境的潛在危害。如果聯邦政府投資於這些創新和其他創新，我們就可以實現國家電氣化目標，並避免用有害的採礦行為擾亂土著土地和當地社群。當然，我們必須確保這些技術創新為我們提供所需的好處，而不會進一步加劇環境退化。但是，堅持使用汽油車或透過不可持續的採礦行為破壞環境之間的明顯權衡是一種虛假的二分法。我們還有其他選擇。
這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。