Az Egyesült Államok északnyugati részén, a Nevada–Oregon határán, egy ősi vulkáni kráter alatt hatalmas lítiumgazdag agyaglerakódás található. A Science Advances folyóiratban megjelent friss kutatás szerint ez a terület akár évtizedekre is meghatározhatja a globális akkumulátorpiacot.

A McDermitt-kaldera: a világ legnagyobb lítiumlelőhelye?

Egy új tanulmány szerint a McDermitt-kaldera 20–40 millió metrikus tonna lítiumot tartalmazhat, ami a valaha azonosított legnagyobb lerakódásnak számíthat. A becslések szerint az átlagos amerikai lítium-karbonát szerződéses ár alapján (körülbelül 37 000 dollár/tonna) a lelőhely értéke megközelítheti az 1,5 billió dollárt. A kaldera egy nagy vulkáni kráter, amely akkor alakult ki, amikor a magmaüreg összeomlott. A medence mintegy 45 kilométer hosszú és 35 kilométer széles, és a vulkáni tevékenység során képződött agyagok raktározzák a lítiumot.

Hogyan alakult ki a lítium?

Körülbelül 16 millió évvel ezelőtt egy hatalmas kitörés kiürítette a magmaüreg jelentős részét. A forró hamurétegek lehűlve kemény vulkáni kőzetté alakultak, majd egy hosszú életű tó gyűjtötte össze a vulkáni törmeléket és iszapot. Ezek a rétegek alakultak ki később lítiumgazdag agyaggá, amely ma a lelőhelyet alkotja. A mélyebb magma továbbra is forró, ásványi anyagokban gazdag vizet juttatott a medencébe, ami elősegítette a lítium és más elemek koncentrálódását a tó üledékében. A kémiai folyamat során az agyag smektitből illitté alakult, amely sokkal több lítiumot képes megkötni. A Thacker Pass nevű részen az illitréteg mintegy 30 méter vastag, a lítium-tartalom pedig 1,3–2,4%, ami körülbelül kétszerese a tipikus agyagképződményeknek.

Miért fontos ez a lelőhely?

A lítium a mai akkumulátorok, így a lítium-ion akkumulátorok alapja, amelyek telefont, laptopot, elektromos autót, valamint napelem- és szélerőművekhez kapcsolódó energiatároló rendszert működtetnek. A kutatók szerint a globális lítiumigény 2040-re elérheti az évi egymillió tonnát, ami a 2022-es termelés nyolcszorosa. Emiatt az ilyen koncentrált lelőhelyek rendkívül vonzóak a kormányok és vállalatok számára a hosszú távú energiapolitikai tervezéshez.

Bányászati és környezeti szempontok

A kaldera sekély és széles, ami alacsony hulladék–érctartalom arányt jelent, így kevesebb robbantásra és alacsonyabb energiafelhasználásra van szükség tonnánként. A leggazdagabb agyagrétegek közvetlenül a felszín alatt helyezkednek el, ami lehetővé teszi a nagyléptékű külszíni bányászatot. Ugyanakkor a lelőhely számos környezeti és társadalmi kérdést is felvet. A helyi törzsek és gazdálkodók aggódnak a vízkészletek, legelők és szent helyek esetleges károsítása miatt. Bár a sekély lerakódás kevesebb földterületet igényelhet, egyetlen nagy külszíni bányában is előfordulhat vízszennyezés, porképződés és élőhely-szegmentálódás, ha nem megfelelően kezelik.

A lítium kitermelése

Az agyagban található lítium feldolgozása technikailag bonyolult, mivel az elem a mineralizált rétegekben kötődik, nem sósvizes oldatban. A bányászoknak az agyagot őrölniük kell, lúgozni, vegyi mosást alkalmazni, majd a lítiumot visszanyerni úgy, hogy minimalizálják a vízfelhasználást és a hulladéktermelést.

Tudományos jelentőség

A McDermitt-kaldera egyedülálló, nagy méretű, zárt medence, hosszú életű magmás aktivitással. A peralkalinos magma összetétele, a medence formája és a tartós hőhatás együttese tette lehetővé a gazdag lítiumréteg kialakulását. A kutatók a modellt más vulkáni medencékben is alkalmazzák, hogy új, hasonlóan gazdag lelőhelyeket találjanak. A tanulmány rámutat, hogy a kritikus ásványi anyagok eloszlása a Föld kérgében közvetlenül összekapcsolódik a mindennapi technológiákkal, az elektromos járművektől a telekommunikációig és az energiatárolásig.

Forrás: World’s largest lithium deposit lies under a supervolcano in the U.S. – Earth.com