康涅狄格大学的工程师正致力于开发一种更可持续的方法,从国内地热盐水中提取关键矿物锂。

领导该项目的康涅狄格大学化学和生物分子工程助理教授Burcu Beykal称:“我们的研究旨在利用化学沉淀法,开发出首个端到端、从地热盐水中大规模可持续生产锂的数字化双胞胎。”根据《资源、保护和回收》的一项研究,其流程包含一种现场回收技术,可减少近50%的二氧化碳(CO2)排放。
当前,锂作为电动汽车(EV)和消费电子电池的关键部件,需求日益增长。Beykal补充道:“若无环境可持续且经济实惠的解决方案,我们将很快到达临界点,届时需求将远超锂的供应量。”全球大部分锂资源仅在少数地区开采,带来供应链风险。该团队工作重点在于利用加州索尔顿海等地富含矿物质的地热盐水,开发可行的国内替代方案。
这些来自地球地下的热盐溶液被泵送到地表后,会推动涡轮机发电。研究人员的方法将增加第二个工序,从同一片水中提取有价值矿物。
该团队已扩大工作范围,模拟完整的美国供应链。研究生Hasan Nikkhah开发了数学模型,以确定新的开采、电池制造和电动汽车生产设施的最佳位置。Nikkhah解释道:“我们开发了数学模型来设计和优化供应链,目标是降低总成本并减少对进口的依赖,特别是考虑到电池和电动汽车等重型部件的高运输成本。”
该团队策略是创建“端到端数字孪生”,即大规模生产流程的数字模型。该模型整合了技术经济评估和生命周期分析,以评估新方法的经济可行性和环境影响。这种方法可替代目前从硬岩矿石和盐水中提取的许多方法,因为后者通常耗水耗能。
美国地质调查局(USGS)2023年的一份报告指出,全球锂资源储量约为9800万公吨,但目前可供开采的锂资源量仅为2600万公吨。
Beykal的团队包括来自列日大学和鲁汶大学的合作者,他们还在扩展计算模型以评估其他非常规来源,如海水、粘土和再生电池。
Nikkhah总结道:“锂不仅是清洁能源的关键成分,也是与国家安全和经济复原力息息相关的战略资源。国内锂供应链可在美国创造超过100,000个直接就业机会。”这项研究的成功实施可能会带来国内基础设施的建立,使地热能生产和矿物开采成为一个单一的综合操作。













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