最新消息显示，美国政府主导的一项研究发现，美国宾夕法尼亚州拥有一个尚未充分开发的锂“金矿”，并可能催生出价值数十亿美元的新产业，同时向中国相关产业链发起挑战。

美国政府科学家已经证明，他们可以从该州的页岩气废水中过滤出锂这种贵金属，每天可以提取数吨，而几乎不会产生任何副作用。

科学家们认为，仅宾夕法尼亚州一地，就能从第一年起生产出美国所需的近一半的锂，为智能手机、电动汽车、太阳能电池板等各种设备提供关键原材料。

这一项目的规模非常大，如果发展顺利，可能会使宾夕法尼亚州成为美国“铁锈地带”的土豪，同时也可能结束美国对中国锂资源的依赖。

不过，目前许多新的锂矿开采计划已经对从阿肯色州到科罗拉多州的稀缺水资源构成了威胁。而科学家正在研究的这种提取锂的方式完全不同，它充分利用了在Hydraulic Fracturing（水力压裂法，又称fracking）技术中已经使用过的高压水。

目前，美国共有72座拟建锂矿，随着美国逐渐摆脱化石燃料，科学家们这一新发现可能有助于减少对当地生态环境的影响。

参与这项新研究的一位美国政府的地球化学家表示：“石油和页岩气废水产生的问题日益严重。我们正在研究如何有效利用这些废水。”

水力压裂法是一种从地下深处的页岩中提取天然气的过程，通过将超过一百万加仑的水、沙子和化学物质以高压注入钻井中。

加压混合物使页岩开裂，形成新的裂缝，这些裂缝被混合物撑开，从而使岩石中的天然气进入水中，再被抽到地表储存起来。

然而，尽管页岩气减少了美国对外国进口的石油的依赖，但由于水力压裂法使用化学品，可能会造成地下水污染、噪音和空气污染，甚至可能引发小型地震，因此引起了很大争议。

目前，水力压裂法可能带来的风险已经成为宾夕法尼亚州激烈争论的话题，被认为与癌症和其他健康问题有关。

根据美国国家能源技术实验室(NETL)与匹兹堡大学合作开展的新研究，每年仅从宾夕法尼亚州的水力压裂废水中就可以回收1,200多吨锂。按照当前价格计算，每年给该州带来的回报可能在160万美元至1800万美元之间。

同时，研究认为，这种废水回收利用技术在宾州的应用可以满足美国近一半的锂需求，这还没有算上其他州可能进行的类似动作。

在所谓的“马塞勒斯页岩地区”（Marcellus shale region），大约有144万亿立方英尺的天然气蕴藏在两层巨大的石灰岩之间。这一地区覆盖了宾夕法尼亚州的大部分地区，同时也延伸到纽约州、俄亥俄州和西弗吉尼亚州。

NETL地球化学家贾斯汀·麦基在一份声明中表示：“宾夕法尼亚州拥有马塞勒斯页岩最大的天然气来源，西弗吉尼亚州也有很大一部分。”

通过宾夕法尼亚州的石油和天然气公司向监管机构提交的污染物报告，麦基和他的同事能够计算出水力压裂废水溶液中可能存在的锂含量。

“锂是他们必须报告的物质之一，”麦基说：“这就是我们能够进行区域分析的原因。”

根据今年4月发表在《科学报告》杂志上的估计，宾夕法尼亚州西南部的水力压裂井所含的锂含量似乎几乎是该州其他地区锂含量的两倍。

尽管地质学家早就知道这些页岩气矿床周围的矿物中含有锂，但只有通过强制性报告才能够进行准确的估算。

“没有足够的测量来量化资源，”麦基解释道：“我们根本不知道那里有多少资源。”

但这也带来了意外的好处现，因为锂基矿物化合物，如氯化锂和碳酸锂，是水溶性的。

通过向水力压裂井注入高压水这一简单操作，可以将大量锂金属从岩石中分离出来并进入废水之中。

正如麦基所说，地下蓄水层中的水“已将岩石溶解了数亿年”。

他说：“从本质上讲，水一直在‘开采’地下资源。”

美国境内锂资源储量约为800万吨，这意味着美国锂产业价值约为2320亿美元。

不过，专家警告称，不计后果地开发美国锂资源可能会付出惨重代价。

据霍华德调查新闻中心分析，美国拟建的72个锂矿中，约有40个位于美国最干旱的内华达州，其中80%的水源地面临低水位风险。

内华达州中部地区水务管理局执行董事杰夫·方丹告诉霍华德中心的研究人员，过度使用盆地中的水可能会对地下造成“永久性”损害，并且“一系列事件将导致含水层无法真正恢复”。

霍华德中心指出，此类矿井规划不当可能会危害到需要获取这些含水层淡水的当地社区和野生动物。

非营利性机构生物多样性中心的保护生物学家帕特里克·唐纳利告诉霍华德中心，如果所有72个拟建锂矿都按照现行规定建造，“这将彻底改变美国西部”。

唐纳利说：“人们将开发锂矿与美国19世纪的淘金热潮进行比较，但相比之下，淘金热的规模相当小。”

主编精选，篇篇重磅，请点击订阅“邮件订阅”