Vulkanik litium ABŞ-ı təmiz enerji qovşağına çevirə bilər

Yeni aparılan bir araşdırma McDermitt kalderasının müəyyən hissələrində, xüsusilə Nevada ştatının şimalındakı Thacker Pass ərazisində gilli süxurlarda qeyri-adi dərəcədə yüksək miqdarda litium olduğunu üzə çıxarıb. Ən yüksək litium sıxlığına malik təbəqə sənaye miqyasında əhəmiyyət kəsb edəcək qədər zəngindir və yataq səthə yaxın yerləşir. Kaldera Nevada-Oreqon sərhədində təqribən 28 milə 22 mil ölçüdə bir ərazini əhatə edir. Geoloqlar bu kalderanı Qərbi Birləşmiş Ştatlar boyunca uzanan qədim vulkanik fəaliyyət izi olan Yellowstone isti nöqtəsi ilə əlaqələndirirlər.

McDermitt Kalderasında Litium

Böyük vulkan püskürməsi nəticəsində əmələ gələn və çöküntüləri özündə saxlayan kaldera, təbii bir hövzə rolunu oynayır. Bu hövzədə vulkanik kül gillərə çevrilmiş və daha sonra dayaz, çıxarılmağa yararlı bir zonada litiumu cəmləşdirmişdir. Araşdırmaya "Lithium Americas Corporation" (LAC) şirkətindən Dr. Thomas R. Benson rəhbərlik etmişdir. Onun tədqiqatları vulkanik ərazilərdə litiumun yaranmasına fokuslanmışdır. Əsas mərhələ, yeraltında isti su və həll olunmuş mineralların hərəkəti ilə xarakterizə olunan hidrotermal dövrə idi. Bu qızdırılmış mayelər qırılmalar boyunca axaraq, əvvəlki gil süxurları ilə reaksiyaya girmiş və litiumu nazik, zənginləşmiş bir təbəqəyə daşımışdır. Bu təbəqəyə kaliumla zəngin olan və litiumu saxlaya bilən illit gili daxildir. O, mayelərin əvvəlki smektit gillərini dəyişdirməsi nəticəsində formalaşmışdır. Ən yüksək litium dəyərləri hövzənin cənub kənarında, bu illitlə zənginləşmiş zolaqda yerləşir.

Thacker Pass-i Fərqləndirən Nədir?

Zənginləşmiş təbəqə keyfiyyəti və qalınlığına görə qeyri-adidir. Illit gilləri onlarla fut qalınlığında üstünlük təşkil edir və ətrafdakı smektit gilləri ilə aydın bir fərq yaradır. "Onlar litium konsentrasiyasının çəki ilə təxminən 1 faizə çatdığını aşkar etdilər," deyə Benson izah edib. Bu, dünyadakı əksər digər gil əsaslı litium yataqlarından təxminən iki dəfə zəngindir. Alimlər həmçinin süxurun özündə illitin tərkibində təxminən 1.3-dən 2.4 çəki faizinə qədər litium ölçmüşlər. Bunlar mineral miqyaslı nəticələr olsa da, bütöv süxur nümunələrinin qazma nüvəsinin müəyyən hissələrində niyə bu qədər yaxşı nəticə göstərdiyini izah etməyə kömək edir. Bu fərq istilik, mayelər və zamanla əlaqədardır. İsti mayelər litiumu cəmləşdirmiş, hövzənin qapalı quruluşu isə bu elementlərin yuyulmasının qarşısını almışdır.

Həcm və Keyfiyyətin Əhəmiyyəti

Milli təchizat üçün həcm keyfiyyət qədər vacibdir. Müstəqil hesablamalar kalderadakı litiumun on milyonlarla ton olduğunu göstərir ki, bu da nadir miqyasda bir resursdan xəbər verir. Batareya tələbatının güclü qalması ilə 2024-cü ildə qlobal hasilat artmışdır, lakin Birləşmiş Ştatlar hələ də sənayedə istifadə olunan litium kimyəvi maddələrinin əksəriyyətini idxal edir. Böyük bir daxili mənbə təchizat zəncirlərini qısalda və qiymət sabitliyi əlavə edə bilər. Keyfiyyət və kalderanın geoloji quruluşu hər ton hasilat üçün torpaq pozuntusunun miqdarına təsir edir. Yüksək keyfiyyətli, dayaz gilli süxurlar, daha dərin və ya daha aşağı keyfiyyətli yataqlarla müqayisədə eyni hasilat üçün daşınan süxurun miqdarını azalda bilər. Emal da vacibdir, çünki gildə yerləşən litium kimyəvi cəhətdən bağlıdır. Şirkətlər həm xərc, həm də ətraf mühit hədəflərinə çatmaq üçün gili ayırmalı, litiumu səmərəli şəkildə yuyub çıxarmalı və suya diqqətlə nəzarət etməlidirlər.

Kalderanın Litium Üçün Tədqiqi

Geoloqlar maqma kimyasını sonrakı zənginləşmə ilə əlaqələndirən genesiz modelini təkmilləşdirirlər. Süxurlar peralkalindir, yəni natrium və kaliumla qeyri-adi dərəcədə zəngin olan maqmatik tərkibə malikdir ki, bu da maqma təkamülü zamanı litiumu saxlamağa meyilli olur. Sahə məlumatları istiliyin hövzəni aşağıdan dəyişdirdiyini göstərir. Komanda oyanış dövrünə, yəni maqmanın yuxarıya doğru hərəkət edərək çatları yenidən açdığı və çöküntü qatından maye axınını artırdığı dövrə diqqət çəkir. Gilin smektitdən illitə keçidi dəyişikliyin temperatur pəncərəsini qeyd edir. Illit daha yüksək temperaturlarda əmələ gəldiyi üçün onun mövcudluğu qədim mayelərin ən isti yollarını xəritələyir. Tədqiqatçılar həmçinin göl suyu kimyasının necə formalaşdığını öyrənmək üçün göl mühitində əmələ gəlmiş lakustrin təbəqələrini də araşdırırlar. Qələvi, qapalı hövzələr litiumu və digər elementləri yuyulmadan saxlaya bilər.

ABŞ-da Təmiz Enerji Keçidi

Federal qərar sənədləri, tam ətraf mühit araşdırmasından sonra, 2021-ci ildə Thacker Pass layihəsinin tikintisini təsdiqlədi. Bu təsdiq kəşfiyyatdan mərhələli inkişafa keçiddə bir dönüş nöqtəsi oldu. Yerli narahatlıqlar, o cümlədən su istifadəsi, vəhşi təbiət yaşayış yerləri və mədəni resurslar hələ də qalmaqdadır. Qəbilələr və fermerlər ciddi mühafizə tədbirləri tələb edərkən, layihənin inkişaf etdiricisi təsirləri məhdudlaşdırmaq və əsas göstəriciləri izləmək planlarını açıqlamışdır. Əgər mədən hər ton üçün aşağı emissiya ilə ardıcıl istehsal təmin edə bilərsə, bu, ABŞ-dakı batareya zavodlarını daha qısa logistika zənciri ilə dəstəkləyə bilər. Bu, tələbatın əhəmiyyətli bir hissəsini ödəmək üçün vaxt tələb edəcək təkrar emal prosesini tamamlayacaqdır. Heç bir tək layihə hər ehtiyacı ödəyə bilməz, lakin böyük, dayaz, yüksək keyfiyyətli bir mənbə ilkin vəziyyəti dəyişdirir. O, ölkənin emal gücünü və təkrar emal dövrlərini qurarkən təchizat sistemindəki riski azaldır.

Süxurların Tədqiqi

Yataq, gilli süxurların altında yerləşən bərkimiş vulkanik ignimbritin (isti kül axın süxuru) üzərində yerləşir. Bu möhkəm baza, göl çöküntülərinin sonrakı qalxma və eroziya zamanı qorunmasına kömək etmişdir. Litium əvvəlcə hövzənin böyük hissəsində smektitdə toplanmışdır. Sonrakı istilik və maye axını elementləri fokuslanmış bir koridor boyunca illitə yenidən təşkil etmişdir. Bu temperatur və maye yolları nüvələrdə incə teksturalar qoymuşdur. Damarlar, mikroçatlar və bitum izləri göl yatağından dövrə vuran maye axını epizodlarını göstərir. Nəticə, geoloqların xəritələşdirə və mədənçilərin modelləşdirə biləcəyi təbəqəli bir pakettir. Hər təbəqə püskürmədən filizə qədər olan yolun fərqli bir addımını əks etdirir.

Litium, Kalderalar və Enerji

Digər kalderalar tam reseptə malik deyil. Çox azı düzgün maqmanı, möhürlənmiş hövzəni, uzun müddətli istiliyi və mayeləri istiqamətləndirən keçirici təbəqələri birləşdirir. McDermitt kalderası sistemi uzun bir soyuma dövrünü təmin etmişdir. Bu davamlı istilik və maye axını litiumu sıx bir zonaya köçürmək üçün həlledicidir. Regional tektonika da əhəmiyyətli idi. Hövzə kifayət qədər uzun müddət hərəkətsiz qalaraq qalın gil topladı və sonra əlavə bir istilik impulsu aldı. Yellowstone izi ilə əlaqəli geniş bir mühit, litiumun saxlanmasına üstünlük verən maqma kimyasını təmin etdi. Bu geoloji fon, bu kalderanın niyə fərqləndiyini izah etməyə kömək edir. Tədqiqat "Science Advances" jurnalında dərc edilmişdir.

24 saat