加利福尼亚州和拜登政府正在推动激励措施，使美国成为一个开始蓬勃发展的市场的全球领导者：锂的生产，锂是电动汽车电池和可再生能源发电厂储能所需的轻金属。
目前，美国使用的几乎所有锂都必须从中国和其他国家进口。但如果找到一种从加利福尼亚州发电厂废料中提取锂的有效方法，这种趋势可能会在两年内发生转变。
自 20 世纪 70 年代以来，加利福尼亚州建造了利用地热发电的发电厂——来自地球熔融核心的岩浆加热的盐水蒸汽。它现在占加利福尼亚州电力的 6%，但其生产成本高于太阳能和风能等其他形式的可再生能源。
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
但如果能将该过程产生的废水（一种呈白色的、类似汤的盐水，其中含有溶解的矿物质和金属，包括锂）分离出来，从而提取锂，那么情况可能会改变。
根据美国能源部的一项研究，加利福尼亚州帝国谷的索尔顿海（该州两个大型地热能源生产基地之一）每年可生产多达 60 万吨锂。
这比美国目前使用的锂还要多。它每年可带来 72 亿美元的收入，而这可能只是预期经济效益的开始。预计到 2030 年，全球对锂的需求将增长多达十倍。
美国、中国、欧洲和日本将推动电动汽车的发展以减少交通运输产生的温室气体排放，这将推动预期的增长。
预期的收入以及强大的美国锂产业可能产生的工作岗位促使一些乐观的加利福尼亚州领导人给这个潜在的繁荣起了一个充满希望的名字：“锂谷”。该州以及亚利桑那州和内华达州还有其他可能的地热开采地点。
但也有不利的一面。
“虽然从地热生产周期中带到地面的盐水中分离出锂听起来很简单，但实际上并非如此，”美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的锂研究负责人威尔·斯特林费洛解释说。
他和另一位科学家最近在一份报告中解释说，还存在复杂的化学、工程和供应链问题需要解决。
联邦支持
为了帮助找到解决方案，拜登政府已投资 3000 万美元，用于资助改进该流程的下一代技术。
其中包括一场 400 万美元的竞赛，来自 15 所大学的研究团队试图设计一种锂分离工艺。他们中的大多数人计划使用各种膜从废水中提取锂。
“努力建立供应弹性、供应链并最大限度地促进经济发展，这触动了本届政府的核心，”阿莱杭德罗·莫雷诺在一次采访中解释说。他是能源部可再生能源副助理部长。
他预计到 2023 年，这场竞赛将产生三种可提取锂的技术的获胜设计，这些技术具有成本效益且不会对环境造成危害。
“我们是第一个尝试的，”他说，并指出努力从现有地热发电厂流程中生产锂。
在一些国家，锂是通过开采获得的，但根据伯克利的研究，“主要方法”是从地面抽取热的盐水，然后将其泵入类似游泳池的储存池，太阳能最终会将其蒸发。
这个过程可能需要长达两年的时间，即便如此，也只能去除 50% 的锂。
美国能源部的一份报告指出，如果未能开发出国内锂资源，将构成国家安全风险。“我们的运输、公用事业和航空部门的供应链将是脆弱的，并且需要在关键技术上依赖他人才能取得进步，”报告中说。
报告指出，国防部将需要先进的锂离子电池，用于包括电力存储和航空在内的各种用途。美国商业航空业将“大约十年后”开始使用“全电动或混合动力通勤飞机”，美国能源部的报告指出。
全电动飞机可能会使用更强大、可能更轻的下一代电池，用于“大型区域和单通道 737 级飞机”。
加州激励措施
大自然可能在远古时代就推动了加利福尼亚州形成锂市场，形式是圣安地列斯断层，它是贯穿该州 750 英里的两条构造板块之间的分界线。
该断层会产生地震，但也为受热盐水上升到更靠近地表的地方提供了通道，在那里形成了古老的湖床。
为了帮助利用这一自然奇观，加利福尼亚州能源委员会已向三家计划开展自己的先进项目以创建国内锂市场的公司提供了数百万美元的赠款。
该州立法机构成立了一个由 14 名成员组成的加利福尼亚州锂提取委员会，与美国环保署和美国能源部合作，研究可能用于创建锂产业的其他激励措施。
预计将于 2022 年 10 月提交一份报告。
经 POLITICO, LLC 许可转载自 E&E 新闻。版权所有 2021 年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。