加利福尼亞州和拜登政府正在推動激勵措施，使美國成為一個開始蓬勃發展的市場的全球領導者：鋰的生產，鋰是電動汽車電池和可再生能源發電廠儲能所需的輕金屬。
目前，美國使用的幾乎所有鋰都必須從中國和其他國家進口。但如果找到一種從加利福尼亞州發電廠廢料中提取鋰的有效方法，這種趨勢可能會在兩年內發生轉變。
自 20 世紀 70 年代以來，加利福尼亞州建造了利用地熱發電的發電廠——來自地球熔融核心的岩漿加熱的鹽水蒸汽。它現在佔加利福尼亞州電力的 6%，但其生產成本高於太陽能和風能等其他形式的可再生能源。
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但如果能將該過程產生的廢水（一種呈白色的、類似湯的鹽水，其中含有溶解的礦物質和金屬，包括鋰）分離出來，從而提取鋰，那麼情況可能會改變。
根據美國能源部的一項研究，加利福尼亞州帝國谷的索爾頓海（該州兩個大型地熱能源生產基地之一）每年可生產多達 60 萬噸鋰。
這比美國目前使用的鋰還要多。它每年可帶來 72 億美元的收入，而這可能只是預期經濟效益的開始。預計到 2030 年，全球對鋰的需求將增長多達十倍。
美國、中國、歐洲和日本將推動電動汽車的發展以減少交通運輸產生的溫室氣體排放，這將推動預期的增長。
預期的收入以及強大的美國鋰產業可能產生的工作崗位促使一些樂觀的加利福尼亞州領導人給這個潛在的繁榮起了一個充滿希望的名字：“鋰谷”。該州以及亞利桑那州和內華達州還有其他可能的地熱開採地點。
但也有不利的一面。
“雖然從地熱生產週期中帶到地面的鹽水中分離出鋰聽起來很簡單，但實際上並非如此，”美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的鋰研究負責人威爾·斯特林費洛解釋說。
他和另一位科學家最近在一份報告中解釋說，還存在複雜的化學、工程和供應鏈問題需要解決。
聯邦支援
為了幫助找到解決方案，拜登政府已投資 3000 萬美元，用於資助改進該流程的下一代技術。
其中包括一場 400 萬美元的競賽，來自 15 所大學的研究團隊試圖設計一種鋰分離工藝。他們中的大多數人計劃使用各種膜從廢水中提取鋰。
“努力建立供應彈性、供應鏈並最大限度地促進經濟發展，這觸動了本屆政府的核心，”阿萊杭德羅·莫雷諾在一次採訪中解釋說。他是能源部可再生能源副助理部長。
他預計到 2023 年，這場競賽將產生三種可提取鋰的技術的獲勝設計，這些技術具有成本效益且不會對環境造成危害。
“我們是第一個嘗試的，”他說，並指出努力從現有地熱發電廠流程中生產鋰。
在一些國家，鋰是透過開採獲得的，但根據伯克利的研究，“主要方法”是從地面抽取熱的鹽水，然後將其泵入類似游泳池的儲存池，太陽能最終會將其蒸發。
這個過程可能需要長達兩年的時間，即便如此，也只能去除 50% 的鋰。
美國能源部的一份報告指出，如果未能開發出國內鋰資源，將構成國家安全風險。“我們的運輸、公用事業和航空部門的供應鏈將是脆弱的，並且需要在關鍵技術上依賴他人才能取得進步，”報告中說。
報告指出，國防部將需要先進的鋰離子電池，用於包括電力儲存和航空在內的各種用途。美國商業航空業將“大約十年後”開始使用“全電動或混合動力通勤飛機”，美國能源部的報告指出。
全電動飛機可能會使用更強大、可能更輕的下一代電池，用於“大型區域和單通道 737 級飛機”。
加州激勵措施
大自然可能在遠古時代就推動了加利福尼亞州形成鋰市場，形式是聖安地列斯斷層，它是貫穿該州 750 英里的兩條構造板塊之間的分界線。
該斷層會產生地震，但也為受熱鹽水上升到更靠近地表的地方提供了通道，在那裡形成了古老的湖床。
為了幫助利用這一自然奇觀，加利福尼亞州能源委員會已向三家計劃開展自己的先進專案以建立國內鋰市場的公司提供了數百萬美元的贈款。
該州立法機構成立了一個由 14 名成員組成的加利福尼亞州鋰提取委員會，與美國環保署和美國能源部合作，研究可能用於建立鋰產業的其他激勵措施。
預計將於 2022 年 10 月提交一份報告。
經 POLITICO, LLC 許可轉載自 E&E 新聞。版權所有 2021 年。E&E 新聞為能源和環境專業人士提供重要新聞。