美國為實現綠色能源發展目標,近年來欲積極開採與提取更多的礦產資源「鋰」(lithium),該金屬元素為研發可充電鋰離子電池(lithium-ion batteries)不可或缺的原料,同時亦被視為製造電動車、削減全球交通工具碳排放的重要元素。
根據《美國公共電視網》(PBS)闡述,美國國會於2022年8月通過的《2022年降低通膨法》(Inflation Reduction Act of 2022)承諾增加對電動車的補貼,該法案成為美國境內對電動車需求增加的原因之一,但當前美國鋰元素供應陷入短缺窘境,恐阻礙該國電動汽車的發展與轉型。
不過這種情形有機會迎來轉變,美國《哥倫比亞廣播公司新聞網》(CBS News)便表示,位於加州(State of California)的內陸鹽水湖「索爾頓湖」(Salton Sea)蘊含大量鋰礦,美國礦業公司「EnergySource Minerals」及美國跨國汽車公司「通用汽車」(General Motors)已計畫在索爾頓湖一帶開採鋰礦。
《CBS News》亦認為,加州索爾頓湖的鋰礦開採就如同1848年至1855年的加州淘金潮(California Gold Rush)一樣,將成為「鋰谷」(Lithium Valley)使該地區致富。加州州長紐森(Gavin Newsom)更預測,該州蘊藏的鋰資源能使其成為美國鋰離子電池生產的佼佼者,紐森甚至將加州稱作「鋰礦界的沙烏地阿拉伯」(Saudi Arabia of Lithium)。
EnergySource Minerals執行長史波默(Eric Spomer)在接受《CBS News》專訪時表示,該公司將於地熱鹽水層中提取鋰元素,在獲得鋰礦後會重新將鹽水注入回1英里(約1.61公里)深的地下。「EnergySource Minerals有信心每年能在索爾頓湖產出30萬噸鋰礦,該數值佔全球鋰供應量的50%以上,我們採用地熱提鋰的運作方式,將使EnergySource Minerals的鋰加工廠成為全球最符合綠能發展、最高效的鋰礦作業地。」史波默如此說道。
史波默另稱,索爾頓湖的鋰儲藏量相當驚人,該地區每年所提取的鋰礦可供750萬輛電動汽車使用,此為美國汽車及卡車銷量的1/2,且提取鋰的成本雖為每噸4000美元,但對外銷售的金額卻能比每噸提取成本高出6倍。
所有人都支持能滿足美國鋰需求的索爾頓湖開採計畫嗎?
致力於保護鳥類和自然環境的加州非營利組織「奧杜邦學會州分會」(Audubon California)表示,隨著加州乾旱問題日趨嚴重,索爾頓湖的面積不斷縮小,水資源亦越來越稀缺,且提取一噸的鋰將消耗5萬加侖(約18.9萬公升)的水量,因此索爾頓湖的鋰開採對在地水資源保存無疑是另一項打擊。
奧杜邦學會加州分會索爾頓湖保護計畫負責人魯伊斯(Frank Ruiz)認為,由於重工業發展及都市化的擴張,加州已喪失97%的濕地,一旦索爾頓湖採鋰作業進行,數百萬候鳥在該地區的重要棲息地恐遭摧毀,濕地生態系統也將瀕臨崩潰。
儘管如此,魯伊斯並不否認鋰工業的發展能提供在地更好的就業機會,同時成為造福在地社區的發展力量,畢竟該區域在1960年代曾是加州有名的旅遊景點,但卻因環境惡化導致索爾頓湖地區逐漸沒落,在地失業率長期高達16%。「學習人與自然共處的平衡局面相當重要,該地區的工業化發展仍應與在地的野生動物組織、環境保護團體溝通協調。」魯伊斯這般強調。
於索爾頓湖周遭經營餐館的埃爾南德斯(Ruben Hernandez)則告訴《PBS》,索爾頓湖在地居民當然關心鎮上的收入,但事情的發展往往是「大企業來這裡賺到錢後就走人」,同時也獨享所有的利潤,就算這些企業表明能為當地社區帶來就業機會,但企業撤出後幾乎不會留下任何益處給在地。
另有部分居民也擔憂,暴露在索爾頓湖床上的有毒塵土造成該區空氣品質幾乎為全美最差,兒少因氣喘相關疾病就診的比率更名列全美之冠,倘若再加上鋰礦的大規模提取作業,恐為在地居民帶來更多的健康危害。
EnergySource Minerals執行長史波默則提出不同的觀點,其認為美國政府推出的《2022年降低通膨法》電動車稅收優惠絕對是美國鋰離子電池發展的催化劑,一旦美國能提高自身鋰元素的供給,未來就不需要再從海外進口鋰,更不用於國外進行加工與精煉。
「我們擁有大量的鋰儲量,但美國卻長期把發展的先機讓給中國,現在我們即將擁有競爭優勢,這是我們成為全球鋰產業領頭羊的絕佳機會,怎麼可以不把握呢?」史波默如此反問。
為何從自家開採鋰對美國而言非常重要?
聚焦科學新知的英國媒體《創新新聞網》(Innovation News Network)解釋,全球眾多國家當前致力於實現自身的綠色能源目標,因此對於儲能技術發展、提高可再生能源(Renewable Energy)利用率,以及增加電動車普及率等需求便大幅增加。
而具備耐用、安全、生命週期長等特性的鋰離子電池,自然就成為綠色能源電池研發技術中不可或缺的一環,目前尚無任何金屬元素能取代鋰在綠色能源發展中的關鍵地位。
據美國公、私單位共同營運的鋰橋聯盟(Li-Bridge)估計,時至2030年,國際間對鋰離子電池的需求將比現階段遽增至少5倍,且未來對於鋰元素的需求只會更多,鑒於鋰在綠色能源技術中的重要性,確保該元素能穩定的供應也至關重要。
《創新新聞網》指出,美國自2017年便已將鋰元素指定為具經濟戰略價值的重要金屬元素,即鋰資源的獲取將左右國家安全及經濟發展,且全美對鋰離子電池的需求將於2023年增長至6倍以上,然而外界預估美國依然會長期仰賴鋰元素的進口。
根據美國地質調查局(USGS)公布的數據顯示,美國潛在競爭對手中國的鋰儲量、鋰離子電池生產及供應量皆位居世界前茅,而美國雖擁有全球鋰儲量的3.6%,但在鋰礦的開採、生產進程中卻相當緩慢,僅佔全球供應量不到2%,且美國唯一生產鋰的地區只有內華達州(State of Nevada)。
從COVID-19(嚴重特殊傳染性肺炎、新冠肺炎、武漢肺炎)全球疫情爆發,再到俄羅斯於2022年2月入侵烏克蘭,皆突顯全球供應鏈在遇到重大事件的脆弱性,《創新新聞網》分析,一旦類似全球性事件再次發生並導致供應鏈中斷,過度依賴鋰元素進口的美國將成為首波遭受衝擊的鋰需求大國,也因此,美國若想在鋰電子產業獲得穩定的發展,勢必要優先考慮該國自身的鋰元素供給。
是否還有公司像EnergySource Minerals一樣投入美國鋰礦開採?
總部設於加拿大的鋰勘探公司「Century Lithium」目前亦是致力於促進美國電動車、儲能市場發展的鋰生產參與者,據《創新新聞網》報導,該公司擁有美國內華達州克萊頓谷(Clayton Valley)鋰生產項目100%的採礦權,其在全球最大鋰礦商「雅寶公司」(Albemarle)擁有的北美唯一鋰礦開採地帶「銀峰礦區」(Silver Peak Mine)以東,發現大量富含鋰礦的黏土岩,Century Lithium預計將以低成本、大規模的作業方式長期開採該地區的鋰資源
關注礦產資源、綠色能源發展的加拿大雜誌《資源世界》(Resource World Magazine)指出,克萊頓谷鋰生產項目所含蓋的礦山開採壽命高達40年,平均每座礦山的生產率為單日1.5萬噸,每年可生產2.74萬噸碳酸鋰當量(LCE)。
據Century Lithium內部的調查顯示,若碳酸鋰價格以每噸9500美元計算,則內部報酬率(IRR)將衝至25.8%,投資回本期(Payback Period)則為4.4年,在該公司創造收益的同時,亦能持續滿足不斷增長的鋰離子電池需求。
《資源世界》表示,Century Lithium選定的克萊頓谷環境條件非常適合鋰礦的開採,除該谷地本身含有大量鋰礦,該地區道路運輸等公共建設也相對完善。雖然水資源在內華達州較為匱乏,但Century Lithium擁有克萊頓谷的水權,該公司也承諾會將水的用量降至最低,其所使用的水資源僅用於含鋰黏土岩的加工作業中。
在電力方面,Century Lithium亦致力於克萊頓谷的地熱能發電區租賃,同時也在尋求太陽能發電的綠能方案,以滿足未來採礦作業時更大量的電力需求。
Century Lithium在自身官網中另指出,克萊頓谷鋰生產項目的可行性研究從2022年2月啟動迄今,其加工技術已能使鋰的提取率達83%至85%,團隊更成功研製出純度高達99.94%、雜質含量極低的碳酸鋰,該純度完全符合生產鋰離子電池的標準,品質甚至達到電動車所使用的強化型鋰離子電池之要求。Century Lithium亦強調將會繼續優化鋰元素的提取過程,以此促進鋰等關鍵電池研製材料的生產效能。
全球礦產開發資訊平台《MINING.COM》則認為,含鋰黏土岩的岩層特性易於開採,這有利於鋰礦的開採作業效率,且Century Lithium所配備的開採設施及管理、操作人員皆已到位,並獲得政府營運許可,預計Century Lithium有機會成為克萊頓谷地區新興卻相當重要的鋰礦開發參與者,同時也能為內華達州眾多的在地社區提供長期就業機會。
※ 本文經授權轉載自《關鍵評論網》,原文標題〈美國加州內陸鹽水湖蘊含大量鋰礦,可望形成「鋰谷」帶動電動車電池商機〉。不適用CC共創授權條款。
參考資料:
*CBS(2023年5月7日),’Lithium Valley’ may provide California with its next gold rush(CBS News)
*Innovation News Network(2023年7月17日),Advancing domestic lithium production for the battery storage market
*PBS(2023年1月24日),Salton Sea lithium deposits could help EV transition, support economically devastated area
*PBS(2022年3月28日),U.S. seeks new lithium sources as demand for clean energy grows
*Resource World Magazine(2023年3月),Century Lithium is advancing the Clayton Valley lithium deposit towards a production decision
*MINING.COM(2023年7月6日),Site visit: Unearthing the lithium ‘gold rush’ in Nevada
*Century Lithium,About Century Lithium
資料來源:環境資訊中心 (https://e-info.org.tw/node/237361)