既知の世界最大のリチウム鉱床を持続的に採掘する方法

ネバダ州とオレゴン州にあるマクダーミット・カルデラには、最大100メガトンのリチウムを貯蔵できる可能性がある。 現在、企業はそれを採掘するための新しい方法を提案しています。

ラーフル・ラオ著 | 2023 年 8 月 30 日午後 4 時 30 分 EDT に公開

一見すると、マクダーミット カルデラは地球の端のように感じるかもしれません。 岩だらけの谷が連なるこの長方形の迷路は、乾燥したネバダ州とオレゴン州の境界地帯にまたがっており、北米で最も人口密度の低い地域の 1 つです。

しかし、現代世界の将来は、地球上で既知の最大のリチウム源となる可能性を秘めたマクダーミット・カルデラのような場所の将来にかかっています。 今日の世界は炭化水素で運営されていますが、明日の世界はリチウムイオン電池の提供拡大のためにこの要素に依存する可能性が非常に高いです。 薄片状の銀色の金属は、私たちがすでに使用しているこれらの電池に不可欠であり、携帯電話、電気自動車、大規模な送電網をサポートするためにおそらくはるかに多く使用されるでしょう。

だからこそ、リチウムをどこから調達するかが非常に重要なのです。 本日サイエンス・アドバンス誌に掲載された新しい研究では、マクダーミット・カルデラにはこれまで考えられていたよりもさらに多くのリチウムが含まれていることが示唆され、未発見の貯蔵庫がどのように抽出されるのかが概説されている。 しかし、これらの結果は、この物質の採掘による環境コストについての批判を和らげる可能性は低い。

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2030 年までに、世界では毎年 1 メガトンを超えるリチウムが必要になる可能性があります。 もしこれまでの地質調査が正しければ、1600万年前の火山超噴火の残骸であるマクダーミット・カルデラには100メガトンもの金属が含まれている可能性がある。

「これは、大量のリチウムが含まれている巨大で巨大な地物です」と、新しい論文の著者の一人であり、コロンビア大学とリチウム・アメリカズ・コーポレーションの火山学者であるトム・ベンソン氏は言う。

リチウム・アメリカズ・コーポレーションが一部運営する注目を集めるプロジェクトの1つは、カルデラ南端の国境のネバダ州側にあるタッカー峠に17,933エーカーの鉱山を提案している。 このプロジェクトには議論の余地がある。タッカー峠（パイユート北部ではピーヒー・ムフー）は、多くの地元先住民族が神聖視している土地にある。 アメリカ先住民の活動家らは法廷で地雷探査地域の拡大計画と闘い続けている。

しかし、マクダーミットの岩砂の下にあるすべてのリチウムが同じランクにあるわけではない。 そこで必要な金属のほとんどはスメクタイトと呼ばれる鉱物の形で存在します。 特定の条件下では、スメクタイトはイライトと呼ばれる別の鉱物に変化し、場合によってはリチウムに加工することもできます。 ベンソンと彼の同僚は、カルデラ全体の地面から掘削されたスメクタイトとイライトの両方のサンプルを研究しました。 「掘削するとどこにでもリチウムが存在します」と彼は言います。

これまで地質学者らは、スメクタイトとイライトの両方がカルデラ全体に広く分布していると考えていたが、著者らは後者をカルデラ南部のタッカー峠周辺で高濃度で発見しただけだった。 「この領域に限定されています」とベンソン氏は説明します。

それは重要です。 ベンソンらは、カルデラのイライトは、下にある火山によって加熱されたリチウムを豊富に含む流体がスメクタイトの上に流れ込んだときに形成されたと考えている。 その過程で、鉱物はリチウムの大部分を吸収しました。 その結果、彼らは、タッカー峠のイライトが隣接するスメクタイトよりも2倍以上のリチウムを保持していると予測している。

「これは探査戦略を変えるのに非常に役立ちます」とベンソン氏は言います。 「そのイライトを見つけて採掘するには、タッカー峠地域に留まらなければならないことがわかりました。」

タッカーパスの支持者の中には、その方が費用も採掘による被害も少なくなるだろうと信じている人もいる。 リチウムを扱う人は誰でも、ある程度は環境コストを認識しています。 回収プロセスでは重金属などの汚染物質が生成され、水を吸い込み、大量の温室効果ガスが排出されます。 ある試算によると、新しい電気自動車にリチウム電池を搭載すると、同等のガソリン車を製造するよりも二酸化炭素排出量が 70% 以上増加する可能性があります (ただし、平均的な電気自動車は、日常の電気自動車との差を十分に補ってくれます)使用）。