ABD’de keşfedilen Süper Yanardağın altında yatan lityum yatakları.

Kaliforniya’daki altına hücumun üzerinden neredeyse 200 yıl geçtikten sonra, ABD de bu sefer yeni bir kaynak çılgınlığının eşiğinde olabilir, lityum için. Bu kritik elemente olan talebin hızla artmasıyla birlikte, devlet jeologları ülkenin lityum rezervlerinin nerede saklandığını ortaya çıkarmak için yarışıyor.

Eylül 2023’te, bir madencilik şirketi tarafından desteklenen bir grup bilim insanı, ABD’deki antik bir süper yanardağın içinde şimdiye kadar bulunan en büyük lityum yatağının keşfedildiğini bildirdi. Şimdi, ülkenin tam karşı tarafında, başka bir araştırma ekibi, ülkenin lityum ihtiyacının neredeyse yarısını karşılayabilecek büyük, keşfedilmemiş bir lityum kaynağına rastladı. İşte ilginç olan — bu kaynak, Pennsylvania’nın gaz çıkarma endüstrisinin atık suyunda gizleniyor.

Lityum, yenilenebilir enerji yarışında en değerli elementlerden biri haline geldi — özellikle de elektrikli araç bataryalarının temel bileşeni olduğu için. Ancak önemi göz önüne alındığında, ABD’nin yalnızca bir büyük ölçekli lityum madeni var, bu da ülkeyi talebi karşılamak için büyük ölçüde ithalata bağımlı hale getiriyor.

Bu yeni keşfedilen rezervlerle, ABD nihayet küresel lityum piyasasında daha güçlü bir konuma gelebilir ve daha temiz bir enerji geleceğine giden yol, en beklenmedik yerlerde başlayabilir.

ABD lityumunu istiyor ve hızlıca istiyor

ABD Enerji Bakanlığı yetkilileri bir misyon üzerinde — 2030 yılına kadar ülkede kullanılan tüm lityumun yerli olarak üretilmesini istiyorlar. Ancak Amerika’nın lityum endüstrisini genişletmek kolay bir iş değil. Geleneksel madencilik faaliyetleri doğal manzaralara zarar verebilir, su kaynaklarını toksik kimyasallarla kirletebilir ve hatta kutsal Yerli topraklarına tecavüz edebilir — bu da daha fazla lityum talebini oldukça tartışmalı bir konu haline getiriyor.

Aynı zamanda, lityum-iyon bataryalar yenilenebilir enerji için bir oyun değiştirici. Rüzgar ve güneş enerjisinden güç depolayarak fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmaya yardımcı oluyorlar. Peki zorluk ne? Çözdüğünden daha fazla çevresel zarara neden olmayan lityum kaynakları bulmak — ve bu, zorlu bir denge eylemi olarak ortaya çıkıyor.

Pennsylvania potansiyel bir çözüm sunabilir. Eyaletin altında, doğal gaz açısından zengin devasa bir tortul kayaç oluşumu olan Marcellus Shale yatıyor. Bu jeolojik hazine, yaklaşık 400 milyon yıl önce volkanik aktiviteyle oluştu ve gazın yanı sıra antik volkanik küllerden gelen lityum yataklarını da içeriyor. Bilim insanları bu oluşumdan lityumu, geleneksel madenciliğin çevresel dezavantajları olmadan çıkarabilirse, Pennsylvania’nin kaya gazı yatakları bir altın madenine dönüşebilir — tabii altın olmadan.

Doğanın yeraltı lityum çıkarımı kazmaya gerek yok

Milyonlarca yıl boyunca, derin yeraltı suları, Pennsylvania’nın altındaki kayalardan lityumu sessizce çözerek, temelde bir yeraltı madencilik operasyonu gibi davrandı, diye açıklıyor Pennsylvania’daki Ulusal Enerji Teknolojisi Laboratuvarı’ndan araştırmacı Justin Mackey.

Şimdi, Mackey ve ekibi, çıkarma işlemleri sırasında atık suyun yukarı çekildiğinde, şaşırtıcı bir bonus getirdiğini keşfetti — büyük miktarlarda lityum. “Orada ne kadar olduğunu hiç bilmiyorduk,” diye itiraf ediyor Mackey.

Pennsylvania uzun zamandır çıkarma işlemleri için bir sıcak nokta oldu, bu süreç çevresel ve sağlık riskleri nedeniyle hararetli tartışmalara yol açtı. Çıkarma işlemleri, L şeklinde toprağa delik açmayı ve sıkışmış gazı ve diğer derin yer malzemelerini serbest bırakmak için yüksek basınçlı su enjekte etmeyi içeriyor. Görünüşe göre, lityum da bunlardan biri.

“Petrol ve gaz çıkarma işlemlerinden gelen atık su giderek daha büyük bir sorun haline geliyor. Şu anda, neredeyse hiç işlenmiyor ve sadece tekrar toprağa pompalanıyor,” diye açıklıyor Mackey. Ancak bu atık sudan lityum çıkarılabilirse, bu çevresel baş ağrısı temiz enerji alanında bir atılıma dönüşebilir.

Çıkarma atığını lityum altınına dönüştürmek

Mevcut çıkarma uygulamaları, değerli lityumu boşa harcıyor olabilir. Ancak bu yeni araştırma, bu atığın daha akıllıca kullanılabileceğini öne sürüyor — lityum atılmadan önce çıkarılarak. Çalışma, petrol ve gaz şirketlerinden gelen verilere dayanıyor, bu şirketler atık sularının kimyasal bileşimini devlet kurumlarına bildirmek zorunda. Mackey ve ekibi, 2012’den 2023’e kadar Pennsylvania’daki 515 kuyudan gelen kayıtları analiz etti.

Bulguları, eğer çıkarma işlemleri devam ederse, Marcellus Shale’in uzun vadeli bir lityum kaynağı olabileceğini gösteriyor. Hatta, çıkarma atık suyundan mütevazı bir çıkarım çabası bile, şu anda ABD’nin lityum talebinin %30’undan fazlasını karşılayabilir.

Önümüzdeki on yıllarda küresel lityum talebinin %400 artması beklenirken, sürdürülebilir kaynaklar bulma baskısı artıyor. Zorluk? Bir sorunu çözmenin, yepyeni bir çevresel karmaşaya yol açmamasını sağlamak

Haber Veriyoruz