Люди, живущие вокруг солончака площадью 4000 квадратных миль в Боливии, могут оказаться в очереди на непредвиденную удачу, как Джед Клампетт.
В золотые и охристые пустыни Юты 6 июля 1952 года могло бы быть вчера. В то воскресенье геолог и дикий старатель Чарли Стин — лицо, грязное от красной пыли, пальцы ног торчали из рваных ботинок, карманы почти пусты — въехал на своем ковыляющем джипе на заправочную станцию Бадди Каугера в крошечном Циско, штат Юта, с черным камнем на дороге. назад. По настоянию Стина Каугер махнул своим новеньким счетчиком Гейгера «Лаки Страйк» в сторону скалы. Стрелка зашкаливала. После двух лет скитаний по плато Колорадо Стин наконец обнаружил то, за что правительство США было готово платить королевские выкупы: внутренние запасы урана.
Везде, где в прошлом столетии была обнаружена энергия, расцвела удача. Через четыре года после находки Стина, Макколл журнал назвал близлежащий Моав «самым богатым городом в США», потому что на каждые 20 жителей приходится 250 миллионеров. Стин переехал в особняк стоимостью 250,000 XNUMX долларов в Моаве и купил Cessna, на которой раз в неделю летал в Солт-Лейк-Сити, чтобы брать уроки румбы.
Сельские жители, живущие вокруг соляной равнины Салар-де-Уюни на юго-западе Боливии площадью 4000 квадратных миль, могут оказаться в очереди на такую же непредвиденную удачу, как Джед Клампетт. Огромная концентрация лития в соленых песках Уюни принесла ему титул «Саудовской Аравии лития». Да, этот термин в последнее время часто используется — Пентагон использовал точно такие же слова для описания Афганистана — и боливийцы не единственные в Южной Америке, с которых меряют мантии шейха. Помимо Уюни, аргентинское Салар-дель-Хомбре-Муэрто («Соленое озеро мертвеца») и соляные плаи в высокогорной пустыне Атакама в Чили представляют около 80 процентов мировых запасов лития, которые легко извлекаются.
Литий сейчас в моде. Это удивительный материал для батарей, лежащий в основе недавнего увеличения мощности мобильных телефонов, срока службы ноутбуков и запаса хода электромобилей. И вот почему: литий легкий — на самом деле, он занимает 3-е место в периодической таблице, это самый легкий металл и наименее плотный твердый элемент в природе — и его особые атомные свойства означают, что он обеспечивает большую удельную мощность, чем другие материалы.
В обычном литий-ионном аккумуляторе твердый оксид лития-кобальта покрывает один электрод, катод. Обычный углерод, часто в виде графита, покрывает анод. Пока аккумулятор заряжается, поступающая энергия вынуждает около половины катодных ионов лития мигрировать через электролит к аноду, где они ждут возможности вернуться к своим собратьям на катоде. Наступите на нее в своем электромобиле или включите телефон, и ионы лития вернутся обратно через электролит, закрепив электроны на аноде; затем электроны должны пройти долгий путь обратно по цепям телефона или двигателя автомобиля в виде электрического тока.
По сути, зарядка литий-ионного аккумулятора похожа на «поднятие камня на очень высокую гору», объясняет доктор Брент Фульц, профессор материаловедения и прикладной физики Калифорнийского технологического института (CalTech). «Камень хочет катиться вниз, чтобы найти более благоприятные химические связи», — добавляет он. По сравнению с другими конструкциями батарей, такими как никель-металлогидридные или свинцово-кислотные, высота холма для литий-ионных систем намного выше. И ионы лития будут катиться вверх и вниз по склону много раз, прежде чем запасы лития, наконец, исчерпаются, в основном из-за небольших неконтролируемых реакций с электролитом.
Аккумуляторная батарея весом 600 фунтов в электромобиле Nissan Leaf, который поступит в продажу в конце этого года, содержит около девяти фунтов лития. Nissan обещает к 2015 году иметь мощность для производства полумиллиона электромобилей в год, а это означает, что ему и NEC, партнеру компании по производству аккумуляторов, потребуется около 2250 тонн лития в год. Если бы у каждого из 10,431,509 46,942 XNUMX автомобилей, проданных в Америке в прошлом году, были такие же аккумуляторы, как у Leaf, промышленность использовала бы XNUMX XNUMX тонны лития.
Это не проблема для Южной Америки, у которой есть много запасов и операторов. Есть некоторые споры о том, сколько именно лития можно использовать — океаны содержат практически неограниченные запасы, но его извлечение в настоящее время слишком дорого. Доктор Рашид Язами, еще один эксперт по аккумуляторным батареям из Калифорнийского технологического института, говорит, что, по оценкам отрасли, запасы легко перелопачиваемых аккумуляторов составляют около 39 млн тонн, что достаточно для производства 10.4 млн электромобилей в год в течение следующих 830 лет. И это при условии, что цены на карбонат лития не вырастут настолько, чтобы дать импульс зарождающейся отрасли переработки.
Сайт Nissan осторожно разъясняет, что его Leaf производит нулевые выхлопная труба выбросы. Истинный. А электромобили, в конечном счете, менее грязные, чем бензиновые горелки, в зависимости, конечно, от источника энергии для зарядки. Но литий не попадает из солончака в Южной Америке на завод по производству аккумуляторов в Японии на голубиных крыльях. Энергетика — это грязно-богатый бизнес, и, как показывают испытания BP в Мексиканском заливе, временами он особенно грязен.
На юго-востоке штата Юта урановая лихорадка 1950-х годов оставила после себя ландшафт, изрезанный дорогами, испещренный шахтными стволами, отмеченными радиационными предупреждениями, и реками, загрязненными токсичными хвостами. В соответствии с исторической закономерностью, которая до сих пор не нарушена, каждый раз, когда у кого-то появляется блестящая идея о чистой энергии, кто-то другой должен брать лопату и пачкаться.
