美国为实现绿色能源发展目标,近年来欲积极开采与提取更多的矿产资源「锂」(lithium),该金属元素为研发可充电锂离子电池(lithium-ion batteries)不可或缺的原料,同时亦被视为制造电动车、削减全球交通工具碳排放的重要元素。
根据《美国公共电视网》(PBS)阐述,美国国会于2022年8月通过的《2022年降低通膨法》(Inflation Reduction Act of 2022)承诺增加对电动车的补贴,该法案成为美国境内对电动车需求增加的原因之一,但当前美国锂元素供应陷入短缺窘境,恐阻碍该国电动汽车的发展与转型。
不过这种情形有机会迎来转变,美国《哥伦比亚广播公司新闻网》(CBS News)便表示,位于加州(State of California)的内陆盐水湖「索尔顿湖」(Salton Sea)蕴含大量锂矿,美国矿业公司「EnergySource Minerals」及美国跨国汽车公司「通用汽车」(General Motors)已计画在索尔顿湖一带开采锂矿。
《CBS News》亦认为,加州索尔顿湖的锂矿开采就如同1848年至1855年的加州淘金潮(California Gold Rush)一样,将成为「锂谷」(Lithium Valley)使该地区致富。加州州长纽森(Gavin Newsom)更预测,该州蕴藏的锂资源能使其成为美国锂离子电池生产的佼佼者,纽森甚至将加州称作「锂矿界的沙乌地阿拉伯」(Saudi Arabia of Lithium)。
EnergySource Minerals执行长史波默(Eric Spomer)在接受《CBS News》专访时表示,该公司将于地热盐水层中提取锂元素,在获得锂矿后会重新将盐水注入回1英里(约1.61公里)深的地下。 「EnergySource Minerals有信心每年能在索尔顿湖产出30万吨锂矿,该数值占全球锂供应量的50%以上,我们采用地热提锂的运作方式,将使EnergySource Minerals的锂加工厂成为全球最符合绿能发展、最高效的锂矿作业地。」史波默如此说道。
史波默另称,索尔顿湖的锂储藏量相当惊人,该地区每年所提取的锂矿可供750万辆电动汽车使用,此为美国汽车及卡车销量的1/2,且提取锂的成本虽为每吨4000美元,但对外销售的金额却能比每吨提取成本高出6倍。
所有人都支持能满足美国锂需求的索尔顿湖开采计画吗?
致力于保护鸟类和自然环境的加州非营利组织「奥杜邦学会州分会」(Audubon California)表示,随着加州干旱问题日趋严重,索尔顿湖的面积不断缩小,水资源亦越来越稀缺,且提取一吨的锂将消耗5万加仑(约18.9万公升)的水量,因此索尔顿湖的锂开采对在地水资源保存无疑是另一项打击。
奥杜邦学会加州分会索尔顿湖保护计画负责人鲁伊斯(Frank Ruiz)认为,由于重工业发展及都市化的扩张,加州已丧失97%的湿地,一旦索尔顿湖采锂作业进行,数百万候鸟在该地区的重要栖息地恐遭摧毁,湿地生态系统也将濒临崩溃。
尽管如此,鲁伊斯并不否认锂工业的发展能提供在地更好的就业机会,同时成为造福在地社区的发展力量,毕竟该区域在1960年代曾是加州有名的旅游景点,但却因环境恶化导致索尔顿湖地区逐渐没落,在地失业率长期高达16%。 「学习人与自然共处的平衡局面相当重要,该地区的工业化发展仍应与在地的野生动物组织、环境保护团体沟通协调。」鲁伊斯这般强调。
于索尔顿湖周遭经营餐馆的埃尔南德斯(Ruben Hernandez)则告诉《PBS》,索尔顿湖在地居民当然关心镇上的收入,但事情的发展往往是「大企业来这里赚到钱后就走人」,同时也独享所有的利润,就算这些企业表明能为当地社区带来就业机会,但企业撤出后几乎不会留下任何益处给在地。
另有部分居民也担忧,暴露在索尔顿湖床上的有毒尘土造成该区空气品质几乎为全美最差,儿少因气喘相关疾病就诊的比率更名列全美之冠,倘若再加上锂矿的大规模提取作业,恐为在地居民带来更多的健康危害。
EnergySource Minerals执行长史波默则提出不同的观点,其认为美国政府推出的《2022年降低通膨法》电动车税收优惠绝对是美国锂离子电池发展的催化剂,一旦美国能提高自身锂元素的供给,未来就不需要再从海外进口锂,更不用于国外进行加工与精炼。
「我们拥有大量的锂储量,但美国却长期把发展的先机让给中国,现在我们即将拥有竞争优势,这是我们成为全球锂产业领头羊的绝佳机会,怎么可以不把握呢?」史波默如此反问。
为何从自家开采锂对美国而言非常重要?
聚焦科学新知的英国媒体《创新新闻网》(Innovation News Network)解释,全球众多国家当前致力于实现自身的绿色能源目标,因此对于储能技术发展、提高可再生能源(Renewable Energy)利用率,以及增加电动车普及率等需求便大幅增加。
而具备耐用、安全、生命周期长等特性的锂离子电池,自然就成为绿色能源电池研发技术中不可或缺的一环,目前尚无任何金属元素能取代锂在绿色能源发展中的关键地位。
据美国公、私单位共同营运的锂桥联盟(Li-Bridge)估计,时至2030年,国际间对锂离子电池的需求将比现阶段遽增至少5倍,且未来对于锂元素的需求只会更多,鉴于锂在绿色能源技术中的重要性,确保该元素能稳定的供应也至关重要。
《创新新闻网》指出,美国自2017年便已将锂元素指定为具经济战略价值的重要金属元素,即锂资源的获取将左右国家安全及经济发展,且全美对锂离子电池的需求将于2023年增长至6倍以上,然而外界预估美国依然会长期仰赖锂元素的进口。
根据美国地质调查局(USGS)公布的数据显示,美国潜在竞争对手中国的锂储量、锂离子电池生产及供应量皆位居世界前茅,而美国虽拥有全球锂储量的3.6%,但在锂矿的开采、生产进程中却相当缓慢,仅占全球供应量不到2%,且美国唯一生产锂的地区只有内华达州(State of Nevada)。
从COVID-19(严重特殊传染性肺炎、新冠肺炎、武汉肺炎)全球疫情爆发,再到俄罗斯于2022年2月入侵乌克兰,皆突显全球供应链在遇到重大事件的脆弱性,《创新新闻网》分析,一旦类似全球性事件再次发生并导致供应链中断,过度依赖锂元素进口的美国将成为首波遭受冲击的锂需求大国,也因此,美国若想在锂电子产业获得稳定的发展,势必要优先考虑该国自身的锂元素供给。
是否还有公司像EnergySource Minerals一样投入美国锂矿开采?
总部设于加拿大的锂勘探公司「Century Lithium」目前亦是致力于促进美国电动车、储能市场发展的锂生产参与者,据《创新新闻网》报导,该公司拥有美国内华达州克莱顿谷(Clayton Valley)锂生产项目100%的采矿权,其在全球最大锂矿商「雅宝公司」(Albemarle)拥有的北美唯一锂矿开采地带「银峰矿区」(Silver Peak Mine)以东,发现大量富含锂矿的黏土岩,Century Lithium预计将以低成本、大规模的作业方式长期开采该地区的锂资源
关注矿产资源、绿色能源发展的加拿大杂志《资源世界》(Resource World Magazine)指出,克莱顿谷锂生产项目所含盖的矿山开采寿命高达40年,平均每座矿山的生产率为单日1.5万吨,每年可生产2.74万吨碳酸锂当量(LCE)。
据Century Lithium内部的调查显示,若碳酸锂价格以每吨9500美元计算,则内部报酬率(IRR)将冲至25.8%,投资回本期(Payback Period)则为4.4年,在该公司创造收益的同时,亦能持续满足不断增长的锂离子电池需求。
《资源世界》表示,Century Lithium选定的克莱顿谷环境条件非常适合锂矿的开采,除该谷地本身含有大量锂矿,该地区道路运输等公共建设也相对完善。虽然水资源在内华达州较为匮乏,但Century Lithium拥有克莱顿谷的水权,该公司也承诺会将水的用量降至最低,其所使用的水资源仅用于含锂黏土岩的加工作业中。
在电力方面,Century Lithium亦致力于克莱顿谷的地热能发电区租赁,同时也在寻求太阳能发电的绿能方案,以满足未来采矿作业时更大量的电力需求。
Century Lithium在自身官网中另指出,克莱顿谷锂生产项目的可行性研究从2022年2月启动迄今,其加工技术已能使锂的提取率达83%至85%,团队更成功研制出纯度高达99.94%、杂质含量极低的碳酸锂,该纯度完全符合生产锂离子电池的标准,品质甚至达到电动车所使用的强化型锂离子电池之要求。 Century Lithium亦强调将会继续优化锂元素的提取过程,以此促进锂等关键电池研制材料的生产效能。
全球矿产开发资讯平台《MINING.COM》则认为,含锂黏土岩的岩层特性易于开采,这有利于锂矿的开采作业效率,且Century Lithium所配备的开采设施及管理、操作人员皆已到位,并获得政府营运许可,预计Century Lithium有机会成为克莱顿谷地区新兴却相当重要的锂矿开发参与者,同时也能为内华达州众多的在地社区提供长期就业机会。
※ 本文经授权转载自《关键评论网》,原文标题〈美国加州内陆盐水湖蕴含大量锂矿,可望形成「锂谷」带动电动车电池商机〉。不适用CC共创授权条款。
参考资料:
*CBS(2023年5月7日),’Lithium Valley’ may provide California with its next gold rush(CBS News)
*Innovation News Network(2023年7月17日),Advancing domestic lithium production for the battery storage market
*PBS(2023年1月24日),Salton Sea lithium deposits could help EV transition, support economically devastated area
*PBS(2022年3月28日),U.S. seeks new lithium sources as demand for clean energy grows
*Resource World Magazine(2023年3月),Century Lithium is advancing the Clayton Valley lithium deposit towards a production decision
*MINING.COM(2023年7月6日),Site visit: Unearthing the lithium ‘gold rush’ in Nevada
*Century Lithium,About Century Lithium
资料来源:环境资讯中心 (https://e-info.org.tw/node/237361)