Düşük karbonlu bir enerji geleceğine giden yoldaki en büyük engellerden biri, bol miktarda ve sürdürülebilir enerjiyi yenilenebilir kaynaklardan saklayabilen piller için kritik bir bileşen olan nadir toprak elemanı lityumundan kaynaklanmaktadır.
Element doğal olarak, Güney Amerika’nın kurak Altiplano’sunda yüksek “lityum üçgen” de dahil olmak üzere dünyanın en sert ortamlarında, maaş olarak adlandırılan Briny vahalarda bir tuz olarak gerçekleşir. Madencilik lityum, nadir flora ve faunaya ev sahipliği yapan zaten hassas ortamların yanı sıra bu tür yerleri uzun zamandır evlerini yapan yerli toplulukları istikrarsızlaştırma potansiyeline sahiptir.
Massachusetts Üniversitesi Amherst’ten yapılan daha önceki araştırmalar, maaşlardan ne kadar su çekilebileceğini ölçen yaygın olarak kabul edilen figürlerin, büyüklük sırasından daha fazla su miktarını fazla tahmin ettiğini, UMass Amherst lisansüstü öğrencisi Daniel Corkran tarafından yönetilen yeni bir çalışma, sürdürülebilir su kullanımını yöneten daha önce bilinmeyen fiziksel mekanizmaları ortaya çıkarıyor. Ve sürdürülebilir lityum madenciliği olarak neyin sayıldığına dair yaygın olarak tutulan bazı varsayımları deviriyor.
Çalışma dergide yayınlandı Su Kaynakları Araştırması.
Her şey yer ve su yoğunluğu ile ilgili. Corkran, “Bu çalışmayı gerçekten sürdüren soru, bu kurak havzalardaki iki farklı parti arasında bir tartışmaya odaklanıyor.” Diyor.
“Bazıları, bu havzalarda bulunan su türlerini-fresh, acı ve lityum içeren tuzlu su (tuzlu su)-bir sürekli su kaynağı olarak görüyor, yani lityum şirketleri maaşlardan muazzam miktarda tuzlu su pompalarken, muazzam miktarda su kullanıyorlar. Bu kullanımın diğer tüm su taleplerini büyük ölçüde etkileyeceğini iddia ediyorlar.
“Öte yandan, lityum şirketleri, tuzlu sudan 200 kat daha tuzlu olduğunu ve bu nedenle yaşamı destekleyemeyeceğine dikkat çekti. Bu nedenle, bu maaşlarda sadece tatlı su yok ve maaşların tatlı su kısımlarında endişelenecek hiçbir şey olmadığından, iki kavramsallaştırma ve hem test ettikleri için iki kavramsallaştırma ve test ettik.
Bunu yapmak için, Corkran ve ortak yazarları, David Boutt’un UMass Amherst’teki hidrojeoloji grubunun yanı sıra Alaska Fairbanks Üniversitesi ve Dayton Üniversitesi’nden ortak çalışanlar, ilk olarak 200 yıl boyunca lityum ve tatlı su pompalamanın etkilerini yansıtmak için bir dizi son derece karmaşık model simülasyonu tasarladı.
Daha sonra, dünyanın lityum kaynaklarının yarısından fazlasının kaynağı olan lityum üçgeninin iki farklı bölgesindeki maaşlardan gelen uydu verilerine karşı modellenmiş sonuçlarını kontrol ettiler. Bu maaşların her biri farklı bir lityum madenciliği moduna dayanır: tuzlu su ve doğrudan lityum ekstraksiyonu veya dLE’yi içeren, ancak% 200’e kadar tatlı su kullanabilen DLE’yi içeren geleneksel evaporatif teknik.
UMass Amherst ve gazetenin kıdemli yazarında Dünya, Coğrafi ve İklim Bilimleri Profesörü Boutt, “Corkran’ın sistematik değerlendirmeleri iki yeni süreç ortaya çıktı” diyor.
Birincisi, Salar madenciliği şirketlerinde “nerede” ni içerir. Su ve sürdürülebilirlik arasındaki ilişkinin geleneksel anlayışı, sadece akış kadar fazla su kullanabileceğinizi ve akiferde depolanan eski şeyleri değil, bu yeni suyu kullanmanın daha iyi olduğunu kabul eder.
Ancak maaşlar, havzanın kenarında, tatlı yeraltı suyunun sulak alanları şarj ettiği noktaların yakınında bulunan hem tatlı su porsiyonlarından oluşur ve ikisi arasında geçiş bölgesi ile Corkran, bir şirketin daha yakın pompaladığını, daha büyük bir etkinin salar solakları ve shors’un daha büyük olduğunu tespit ettiğini buldu.
Hem yerel tarımın hem de bakır gibi diğer değerli metaller için mayınlı şirketlerin yanı sıra lityum toplama yöntemlerinin maaşlar üzerinde büyük bir etkiye sahip olabileceğine dikkat çeken Boutt, “Tatlı su dokunmamız gereken şeydir” diyor.
“Bunun yerine,” diyor Corkran, “şirketler bulabilecekleri en çok yamalardan su pompalamalı.”
Bu da bizi bu hikayede sürpriz oyuncuya getiriyor – yoğunluk.
Dondurduğunuzda suya ne olduğunu düşünün. Bir cam kavanozu tatlı musluk suyu ile doldurun, sıkıca kapatın ve sonra gece boyunca dondurucuya koyun. Sabah kontrol ettiğinizde, tatlı su buzdan daha yoğun olduğu için kırık bir kavanoza sahip olacaksınız. Su dondukça, kavanozdaki su moleküllerinin sayısı aynı kalmasına rağmen, genişledi, hacim kazandı, yoğunluğu kaybetti ve kavanozu kırdı.
Salarlarda da benzer bir şey olur.
Tuzlu su tatlı sudan daha yoğundur. Pound için pound, kalede daha az yer kaplar. Bu, madencilik şirketleri yoğun, düşük hacimli tuzlu su pompalarken su seviyeleri üzerindeki etkinin köreltildiği anlamına gelir. Ancak daha az yoğun, yüksek hacimli tatlı su pompalayın ve su seviyeleri üzerindeki etki büyütülür.
Başka bir deyişle, daha az etki ile daha fazla tuzlu su pompalayabilirsiniz; Ancak tatlı su pompalayın ve Salar’ın yeraltı suyuna bağlı sulak alanları eriyiyor gibi görünüyor.
Corkran ve meslektaşları bu sonucu, farklı maaşlarda bulunan iki sulak alanın ölçümleriyle doğruladılar: Salar de Atacama’daki dağınık Güney Tumisa deşarj bölgesi ve Salar del hombre muerto’daki Rio Trapiche Vega.
“Bunların hepsinin arttığı şey,” diyor Boutt, “tuzlu su pompalama konusunda endişe duyan her şey olmamız gerekmiyor. Ancak madencilik, tarım veya başka bir kullanım için herhangi bir tatlı su kullanımına çok dikkat etmeliyiz.
