加州對電動汽車電池的鋰熱潮取決於馴服有毒的火山鹽水

索爾頓海地區擁有世界上已知最大的鋰儲量之一，足以在幾年內為超過 50 萬輛電動汽車提供電池。 但首先它必須從含有有毒物質的熱地熱鹽水中提取，這是以前從未大規模完成的過程。

W112 月的下午，氣溫達到 70,000 華氏度，在加利福尼亞陷入困境的索爾頓海東南部的未鋪砌、塵土飛揚的鄉村道路上行走，兩件事很快就脫穎而出。 不可思議的是，金州這個毗鄰沙漠的地區是一個多產的農業區，種植著苜蓿和乾草田，全美國運河將科羅拉多河的水引入其中。 荒涼的景觀還點綴著生鏽的蒸汽朋克建築——地熱發電廠生產的清潔電力足以為近 XNUMX 戶家庭供電。

這些植物從沸騰的鹽水中提取能量，從地下 8,000 英尺處抽到赤裸的地表。 但是，熱氣騰騰的火山燉菜不僅有利於它的熱量：索爾頓海鹵水也是世界上最豐富的鋰來源之一，這種礦物的需求量很大，因為它用於製造電動汽車電池。 新的美國降低通脹法案優先考慮在國內採購電動汽車電池的礦物，再加上加州在未來十年停止銷售新汽油車的新規定，只會加劇這種需求。 由於這種銀白色金屬的價格為每噸 70,000 美元，特斯拉首席執行官埃隆馬斯克最近將鋰生產描述為“印鈔許可證”。

三家公司——伯克希爾哈撒韋能源公司、受控熱能公司和能源礦產公司——認為他們知道如何從 600 度的鹽水中提取鋰。 通過以比其他鋰生產方式更環保的方式去除雜質，這些公司希望將鹽水中的成分提煉成電池製造商可以使用的鋰形式。

“我想再次敦促企業家進入鋰精煉業務。 ……這是印鈔的許可證。”

其中兩家公司希望在兩年內開始商業生產，根據公司目標，到 100,000 年左右，這三家公司的鋰總產量可能達到 2027 萬噸——足以為超過 50 萬輛電動汽車提供動力。 這意味著索爾頓海的鹽水，一種被認為是有毒的水體 突發公共衛生事件, 潛在價值 6 億美元。

對於加州最貧困的地區之一來說，鋰也是一個重要的就業和稅收來源，那裡的家庭收入中位數比州平均水平低 40%。 出於對資源的興奮，加利福尼亞州已經對前 400 萬噸索爾頓海鋰徵收每噸 20,000 美元的稅，以幫助恢復深陷困境的地區，那裡的居民因風中的有毒粉塵而面臨高肺病發病率已經從萎縮的海床上拾起。 對於該州來說，這是雙贏的：該項目可以“提供加速向清潔能源過渡所需的資源，同時還為當地社區創造新的就業機會和經濟發展，”州長加文紐森的辦公室告訴 福布斯 通過電子郵件。

但加利福尼亞的鋰谷有一個障礙：從沸騰的熱鹽水中吸取寶貴的鋰的技術尚未得到證實，這種鹽水俱有高腐蝕性並含有砷和鉛等毒素。 這讓一些當地人感到緊張，他們擔心成為 “實驗區” 為新興產業。 專家表示，該地區可能需要很多年才能發揮其作為最綠色地方的潛力，以收穫對該國向電動汽車過渡至關重要的昂貴金屬。

一家名為 Lilac Solutions 的公司創造了一種離子交換技術，可以將鋰從各種鹽水中分離出來，該公司決定避免使用索爾頓海的過熱有毒鹽水，因為它很難處理。 除了管理 600 度液體所帶來的問題外，任何試圖提取鋰的人還必須確保鹽水中的這些其他危險物質不會洩漏到我們呼吸的空氣中。

“存在與極高溫度和溶解在其中的材料（包括有毒材料）相關的挑戰，”Lilac 的創始人兼首席執行官 David Snydacker 說，他習慣於使用不含相同雜質或雜質的鹽水。散熱問題。 “解決這些挑戰對於將這些項目投入生產至關重要。”

“沙特阿拉伯的鋰”

今天，大多數鋰來自南美和澳大利亞，它們是通過淹沒鹽灘或硬岩開採獲得的——這些過程通常會使資源有限地區的供水負擔過重，產生殘餘廢料，損害土地肥力並降解地下水。 但在索爾頓海，富含鋰的滷水已經被泵送到海面，為 11 座地熱發電廠供電。 新計劃是更進一步：提取鋰和其他高價值礦物，然後將它們送回數千英尺的地下。

倡導者說，從鹽水中提取鋰將更加綠色，因為它是一個由無碳地熱能驅動的閉環過程，完全避免了傳統的採礦技術。 Berkshire Hathaway Energy、Controlled Thermal 和 EnergySource Minerals 正在測試他們自己專有的化學分離工藝，在該工藝中，您將鹽水通過過濾階段，提取鋰，同時將其餘有毒化學物質留在原處。 理想情況下，鹽水甚至永遠不會暴露在地面上的露天環境中。

“鋰迫切需要新的資源和新的工藝來將這個​​行業拖入 21 世紀。”

據美國政府估計，一旦擴大規模，鋰谷有朝一日每年可供應 600,000 萬噸鋰。

“這可能是世界上最大的 10 個鋰礦床之一，”加州大學河濱分校的地質學家 Michael McKibben 說，他大部分時間都在研究索爾頓海的金屬生產潛力。 他估計索爾頓海的鋰容量幾乎相當於玻利維亞和智利世界上最大礦床的總和，為 32 萬噸。

索爾頓海鋰的財富 被稱為新的淘金熱 在最近的新聞報導中。 這就是“我們稱之為鋰的沙特阿拉伯”，紐瑟姆在今年早些時候與總統喬拜登舉行的圓桌會議上說。

為了兌現索爾頓海的承諾，該州在過去五年中向伯克希爾哈撒韋公司、受控熱能和能源礦物公司提供了約 13 萬美元的贈款，用於原型開採項目。

“鋰迫切需要新的資源和新工藝來將行業拖入 21 世紀，而索爾頓海是該行業希望成功的資源之一，”Benchmark Mineral Intelligence 的首席執行官西蒙摩爾斯說，他是一位有影響力的分析師，他的前景展望電動汽車電池原材料的全球來源和價格趨勢被投資者廣泛關注。

但是，儘管 Controlled Thermal、EnergySource 和伯克希爾哈撒韋能源公司的樂觀預測最早將在 100,000 年每年生產 2027 萬噸鋰，但從未在工業規模上從地熱鹽水中獲得高度精煉的鋰。

摩爾斯說，鋰谷倡導者提出的生產水平在未來幾年“極不可能甚至不可能”，因為提取過程非常複雜。 他位於倫敦的公司跟踪電池行業所需的金屬，該公司認為至少需要十年時間才能達到他們吹捧的數量，而是估計到 30,000 年，索爾頓海鹽水中的鋰最多將達到 2030 公噸。

“有了這些東西，我發現運營商和金融家往往會高估短期而低估長期，”摩爾斯說。

“還沒有人這樣做過”

當您在索爾頓海周圍行駛時，您可以看到地下鹽水的腐蝕力。 超熱的東西，可以 吃透鋼鐵和水泥，迅速使該地區的發電廠生鏽，使它們看起來比實際更老，更破舊。 隨著鹽水的侵蝕，需要不斷翻新和重新粉刷的工業用地就像沙漠陰霾中的蒸汽朋克雕塑一樣隱約可見。

在 EnergySource 未來的鋰工廠旁邊的一片塵土飛揚的地方，距離大海不到一英里，有一堆看起來像微型火山的干泥罐。 這些土丘是該公司隔壁的地熱發電廠使用的地下系統的副產品，這是由地下積聚的二氧化碳通過地下水位和土壤推到地表造成的。

在這塊土地上，EnergySource 正準備在 2024 月份開始建設其鋰加工設施，這將是該地區的第一個。 到 20,000 年完工時，它應該能夠提取 7,000 公噸鋰，將其從每分鐘流出連接發電廠的 XNUMX 加侖鹽水中提取出來。

煉油業務將耗資“數億美元”，首席執行官 Eric Spomer 表示 福布斯, 沒有詳細說明。 EnergySource 在 XNUMX 月份從油田服務公司 Schlumberger 和鋰電開發商 TechMet 獲得了一筆未披露的投資金額，目前正在籌集完成該項目所需的資金，不過 Spomer 拒絕透露該公司仍需要多少資金。

他同意該項目遠非一項簡單的工作。 “還沒有人這樣做過，”他說。 但他的信心來自該公司自 2016 年以來一直在那裡運行的試點項目，該項目由加州能源委員會提供了 2.5 萬美元的資助。 Spomer 表示，該試點項目幫助“確保我們有一個可行的流程，生產可銷售的鋰產品，特別是電池級氫氧化鋰，並且具有商業可行性。”

EnergySource 使用其開發的名為 iLiAD 的專有技術從鹽水中提取鋰，該公司稱該技術是業內最有效的。 與 Berkshire Hathaway 和 Controlled Thermal 不同，EnergySource 還計劃從鹽水中提取和銷售鋅和錳。

“除非我們非常有信心能夠交付，否則我們往往不會提出索賠，”Spomer 說。

Controlled Thermal 首席執行官 Rod Colwell 也同樣樂觀。 “陶氏化學從地熱鹵水甚至鹵水中回收礦物已有 80 年的歷史。 這不是什麼新鮮事，”Colwell 說，他的公司位於加利福尼亞州帝國縣，正在薩爾頓海炎熱、塵土飛揚的東南海岸，恰如其名地命名為地獄廚房的第一口試井。

“我們要優化的唯一方法就是運行它。”

這個名字讓人回想起該地區實際上是湖中的一個島嶼的時候，在水退卻並變成一個半島之前。 在 1920 年代，古怪 當地企業家 Charles E. Davis 船長 在當時被稱為馬利特島的地方經營著一家名為地獄廚房的咖啡館和舞廳。

目前，沒有任何跡象表明那豐富多彩的過去，也沒有跡象表明它的美好未來。 Controlled Thermal 的場地對面是一座搖搖欲墜的舊石屋、農田和灌溉渠，由最近在測試井上建造的一個蒸汽塔和大約 10 個類似於半卡車拖車的臨時結構組成，這些半卡車拖車正在處理井中的鹽水. 去年年底，當一個巨大的多層鑽井平台暫時聳立在它上面時，該地點看起來更加令人印象深刻。

如果一切順利，大約兩年後，該地點將建成一個高科技綜合體，其中包括一個地熱能源工廠和鋰設施，類似於馬斯克的特斯拉超級工廠之一。

Controlled Thermal 明年在該地點開設發電廠後，Colwell 希望該項目的下一階段能夠生產 25,000 公噸碳酸鋰，這是電池製造商需要的精製形式，並於 2024 年開始商業運營。該公司打算Colwell 說，要穩步擴張，增加更多地熱井，最終年產量可達 75,000 噸——這項工程將耗資“數十億”，但沒有詳細說明。

“我們要優化的唯一方法就是運行它，”他說，承認可能存在障礙。 “只要假設你永遠不會在紙上做對。”

伯克希爾哈撒韋能源公司是索爾頓海三大鋰生產商中的最後一家，也正在測試其技術。 它最近在與其地熱發電廠相鄰的一棟兩層卡其色工業建築中開設了首個鋰提取測試設施。 該設施的規模是未來商業設施的十分之一，其資金來自美國能源部的 10 萬美元和加州能源委員會的 14.9 萬美元。 該公司目前在其 6 個索爾頓海工廠的地熱發電能力是 EnergySource 正在使用的單一設施的 10 倍，並且隨著從 2026 年開始提高產量，該公司可能會成為最大的鋰生產商。

BHE 拒絕參與這個故事。 伯克希爾哈撒韋能源部門政府關係副總裁兼加州鋰谷委員會成員喬納森·韋斯加爾（Jonathan Weisgall）沒有回應多次就其索爾頓海計劃發表評論的請求。

意外後果

加州的鋰熱潮是該州乾旱、貧困地區的最新興奮源——以及對金錢和工作的期望，該地區對過去有希望的發展感到失望。

索爾頓海是該州最大的內陸水域，位於棕櫚泉東南約一小時車程處，距離一年一度的科切拉音樂節不遠。 從 1920 年代到 60 年代，這裡是一個經濟實惠的家庭度假勝地，以快艇比賽而聞名，並點綴著汽車旅館、餐廳和露營地。 在鼎盛時期，“索爾頓里維埃拉”甚至吸引了 遊客數量超過優勝美地國家公園，據 圣迭戈聯合論壇報. 但由於當地農場的化學徑流使鹹水變得有毒，旅遊業務逐漸消退。 污染還使魚類數量銳減，威脅到其作為候鳥主要中轉站的作用。

今天，索爾頓海旅遊光輝歲月的遺跡主要是鬼城，除了孟買海灘和斯拉布城的拖車公園藝術家聚居地，這是一個靠近地熱田的露營地社區，居民們住在拖車和半掛車的電網之外。 - 永久住宅，共享春季餵養的社區淋浴。 該地區的家庭收入中位數為 46,222 美元，比州平均水平低 40%，貧困率為 18%。 湖水乾涸的有毒塵埃 海灘 床與當地人的哮喘、過敏和肺部疾病的高發病率有關，特別是那些居住在鋰礦運營所在南端附近的人。

“誰來為未來 10 年、20 年、XNUMX 年的意外公共衛生後果負責？”

一些居民希望鋰能為急需鋰的地區帶來就業和投資，但人們擔心工業活動的增加可能會加劇當地的污染問題，特別是如果在提取過程中釋放出鹽水中的毒素。

Lilac 的 Snydacker 指出，在不將鹽水中的毒素釋放到空氣中的情況下提取鋰確實會帶來技術挑戰。 “你需要一種方法來處理這些危險品問題，並將所有東西都放回地下，”他說。 “如果你不能重新註入那種材料，你就沒有項目。”

“我們從公司那裡聽到的只是，‘我們很容易取出鋰，’”湖北岸的 Patricia Leal-Gutierrez 說，她與索爾頓海地區的當地組織合作並住在她一生都在東科切拉山谷。 “對於包括我自己在內的許多社區成員來說，我們知道這會產生意想不到的後果。”

“誰來為未來 10 年、20 年、XNUMX 年的意外公共衛生後果負責？” 她說。 “因為當我們到了那個地步時，通常來不及做出反應，而負擔落在了社區身上。 我們必須及早採取行動，並概述解決未來意外後果的方法。”

這種特殊的擔憂是有歷史的。 Simbol 是第一家計劃從索爾頓海的地熱鹽水中提取鋰的公司， 2015年失敗了 ——在它拒絕了一個 來自馬斯克的特斯拉的 325 億美元收購要約 前一年。

Leal-Gutierrez 的觀點在最近的一次 意見片 沙漠太陽 報紙 XNUMX 月下旬，另外兩名當地婦女擔心從地熱鹽水中提取鋰的新穎性。

在索爾頓市居住了 29 年的塞西莉亞·多拉·阿門塔 (Cecilia Dora Armenta) 和兩個孩子的母親伊麗莎白·詹姆 (Elizabeth Jaime) 寫道：“我們拒絕成為具有未經證實的好處和未知環境影響的氣候變化項目的試驗區，例如鋰提取。”哮喘。 “我們擔心鋰開髮帶來的利潤對決策者來說比我們的健康更重要。”

EnergySource 的 Spomer 表示，該公司正試圖讓當地人參與進來，舉行公開會議並討論最近完成的提交給該州的環境​​影響報告。 “雖然很少有人出現，”他說。 從那以後，他說公司一直在分發信息包，並願意舉辦更多活動。 “我們很高興向他們展示並告訴他們我們在做什麼。”

“閉環”鋰

加利福尼亞並不是唯一具有豐富鋰潛力的州。 鄰近的內華達州在薩克爾山口附近有大量礦床。 但是從那個來源獲得它需要使用酸從裝載有材料的粘土中浸出。 除了潛在的環境危害外，該項目還受到當地 Paiute-Shoshone 部落成員，他們認為該地區是神聖的，因為它是大屠殺的發生地.

Salton Sea 鋰可以避免採礦和過度用水的有害影響這一事實是通用汽車希望與 Controlled Thermal 合作的一個關鍵原因，並已向該公司投資了一筆未披露的金額。

該地區的“直接鋰提取”避免了南美使用的池塘和硬岩開採產生的尾礦，使其成為“一個閉環系統”，負責通用汽車電氣化戰略和電池工程的蒂莫西·格雷威說。 “它的建立是一個成本低得多的供應鏈。”

不過，這家汽車製造商知道存在障礙。 “你必鬚麵對大批量生產的現實，”Grewe 說。 “利用直接提取鋰的真正成本是多少？ 當鹽水發生變化並從不同的火山鹽水中流出時會發生什麼？”

隨著產量開始增加，他的問題可能在幾年內都不會得到回答。

這並沒有阻止 Controlled Thermal 尋找其他客戶：與通用汽車一起，它還達成了一項協議，將鋰出售給 Stellantis 用於其電動汽車業務。 Colwell 還表示，他經常前往亞洲與韓國和日本電池公司會面，他希望這些公司最終將在索爾頓海地區附近進行陰極生產。 “這只是具有商業意義和環境意義，”他說。

到目前為止，唯一一家表示計劃加入鋰運營商的電池公司是歐洲初創公司 Statevolt， 四月說 它將建造一個耗資 4 億美元的工廠，並從 Controlled Thermal 採購鋰。 Statevolt 沒有回應有關該設施何時開放以及已獲得多少資金的詳細信息的請求。

“擴大到示範需要工作。 然後從演示擴展到商業需要大量的工作。”

但就目前而言，像 Redwood Materials 這樣的公司從電池和電子產品中回收金屬，並準備在新的 植物 內華達州的電動汽車電池，沒有計劃從索爾頓海地區採購鋰。 特斯拉聯合創始人、首席執行官 JB Straubel 拒絕評論他對 Salton Sea 鋰的期望。

伯克希爾的韋斯加爾還在加州大學河濱分校贊助的公共論壇上警告說，XNUMX 月份索爾頓海的事情將如何進行。 從地熱鹽水中提取鋰“已經在實驗室完成，但要擴大到示範規模需要工作。 然後從演示擴展到商業需要大量的工作。”

“這不是煉金術； 鋰就在那裡，”韋斯加爾說。 “但我們必須以正確的方式做到這一點。”

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