新聞大宗商品與外匯魚狀奈米機器人有望為美國解鎖本土鋰供應

魚狀奈米機器人有望為美國解鎖本土鋰供應

作者: OilPrice.com·

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  • 中國企業控制約全球四分之一的鋰開採產能和60%的電動車電池級鋰精煉產能,使北京對關鍵供應鏈擁有重大影響力。
  • 美國已將鋰列為關鍵礦物,並通過《國防生產法》和《通膨削減法案》加速和激勵國內電池材料的生產。
  • 德州農工大學研究人員正在開發自主奈米機器人從海水中提取鋰,獲得美國能源部100萬美元的資助。
  • 電池製造的鋰需求預計在2020年至2030年間增長十倍,遠超目前全球產量水平。
  • 美國目前僅運營一座活躍的鋰礦——位於內華達州的Silver Peak——儘管在內華達州和阿肯色州等州擁有豐富的國內鋰储量。
魚狀奈米機器人有望為美國解鎖本土鋰供應

隨著鋰在科技和能源領域日益不可或缺,該礦物已成為關鍵的地緣政治爆發點。中國目前對全球鋰供應和精煉產能近乎壟斷,使北京獲得相當大的地緣政治影響力。隨著世界加速清潔能源轉型——這一轉變如今更因伊朗戰爭而進一步催化——對鋰供應鏈的控制將在全球能源安全中變得更加核心。

根據國際可再生能源機構(IRENA)的數據,僅電池製造領域的鋰需求預計將在2020年至2030年間增長十倍。2023年《Popular Mechanics》的一份報告估計,「2030年電氣化經濟體可能需要25萬至45萬噸鋰」。相比之下,2021年全球產量僅為105噸——而非105,000噸。

中國企業目前控制著全球四分之一的鋰開採產能和60%的電動車電池級鋰精煉產能。如今超過四分之三的鋰離子電池在中國製造。此外,據路透社報導,中國有望在明年超越澳洲,成為全球最大的鋰礦開採國。這種生產和精煉產能的集中造成了嚴重的供應鏈脆弱性,並賦予北京相當大的地緣政治影響力。

對美國而言,實現電池供應鏈多元化並將關鍵材料的生產本土化,已成為經濟和地緣政治上的當務之急。美國地質調查局已將鋰列為關鍵礦物,2022年聯邦政府啟動《國防生產法》以加速國內電池材料的生產。《通膨削減法案》進一步激勵本土採購,將電動車消費者稅收抵免與電池中含有越來越高比例的在美國或其自由貿易夥伴國家開採或加工的礦物掛鉤。美國擁有相當豐富的天然鋰礦藏,主要储量不斷被發現——最引人注目的是在內華達州和阿肯色州。該國目前僅運營一座活躍的鋰礦——位於內華達州埃斯梅拉達縣的Silver Peak礦。然而,傳統鋰提取方式帶來了巨大的環境成本,包括密集的用水需求和危險重金屬的產生。

一種新型提取方法現在可能為建立國內鋰產業提供途徑,同時避開這些環境缺陷。德州農工大學(Texas A&M University)College Station分校的研究人員正在開發一種魚狀奈米機器人,旨在直接從海水中提取鋰。海水中的鋰天然储量豐富——估計全球海洋中溶解了數千億噸鋰,但濃度極低,不到百萬分之0.2,這長期以來使大規模回收成為技術難題。該項目獲得了美國能源部100萬美元的資金支持。

「我們的目標是開發一種支持更可靠的國內鋰供應鏈的技術,同時減少傳統提取方法帶來的環境足跡,」項目負責人之一Jingjing (Jenny) Qiu表示。「與挖開土地或從地下抽取滷水並需要大量能源的傳統採礦不同,這些自主微型/奈米機器人可在海水中自由移動來收集鋰,基礎設施足跡幾乎為零。」

該項目是獲得能源部資助的19個計畫之一,旨在強化國內鋰供應鏈,以保持對中國的競爭力並維護國家能源安全。這並非唯一一個專注於利用海水中溶解的豐富礦物資源的計畫。能源部阿貢國家實驗室與芝加哥大學的另一項合作正在開發一種由蛭石製成的膜,旨在「以卓越的效率[過濾]鋰離子,提供傳統採礦的潛在國內替代方案,」據Interesting Engineering報導。

作者:Haley Zaremba,為OilPrice.com撰稿