新研究表明，目前的全球水資源模型大大高估了南美洲鋰三角地區可供鋰礦開採的淡水量，而南美洲鋰三角地區是全球電池供應的重要樞紐。科學家利用客製化模型發現，淡水流入量比先前估計的低10 倍，使當地生態系統和原住民社區面臨高風險。隨著鋰需求的激增，產業、政府和社區在永續水資源管理方面開展合作的迫切性也隨之增加，尤其是新的採礦方法消耗更多的水資源。

更了解乾旱地區複雜的水文狀況將為環境管理人員提供做出最佳決策所需的資訊。圖片來源：David Boutt

對南美洲「鋰三角區」（橫跨智利、阿根廷和玻利維亞，擁有全球一半以上的鋰資源）鋰礦開採的最新研究表明，目前用於估算水資源可用性和環境影響的模型存在嚴重缺陷。

根據今天（3 月26 日）發表在《通訊地球與環境》上的一項研究，這些模型將可用淡水估計得高出一個數量級以上。實際上，這些盆地中的水量比以前認為的要少得多。鋰是推動清潔能源轉型的電池的重要組成部分，未來幾十年對鋰的需求預計將增長40 倍，研究結果凸顯了當地社區、監管機構和採礦業迫切需要合作，以確保可持續利用水資源。

阿塔卡馬鹽沼邊緣的一條廢棄道路和鹽水過渡池。圖片來源：麻薩諸塞大學阿默斯特分校

麻省大學阿默斯特分校地球科學教授、這項研究的資深作者戴維‧布特(David Boutt) 解釋說，鋰是一種不尋常的元素。它是最輕的金屬，但卻無法保持固態。

在鋰三角地區，鋰通常存在於火山灰層中，鋰與水反應。隨著雨水或融雪滲透到這些層中，鋰被帶到地下水中，流向山下，最終匯聚在平坦的沙漠盆地中。在那裡，鋰以濃密、富含鋰的鹽水形式溶解。由於這種鹽水比淡水重，它會沉入地表水袋之下，形成分層的潟湖，這些潟湖是脆弱生態系統的家。

世界上大部分鋰礦都位於極度乾旱的鹽沼中，例如智利的阿塔卡馬鹽沼。圖片來源：David Boutt

這些潟湖往往成為獨特而脆弱的生態系統和火烈鳥等標誌性物種的避難所，對當地社區至關重要，包括長期以來一直稱鋰三角為家的土著人民。任何使用淡水的行為都有可能擾亂該地區的生態健康和原住民生活方式——這就是布特和他的團隊發揮作用的地方，他們之前曾發表過關於鋰三角地區水的年齡和生命週期的文章。

“我們研究了鋰三角地區的28 個不同盆地，”作為馬薩諸塞大學阿默斯特分校的研究助理完成這項研究的主要作者亞歷山大·柯申(Alexander Kirshen) 說道，“我們想了解淡水有多麼稀缺。”

這不是一件容易的事，因為這些盆地位於安第斯山脈中地勢極高、極度乾旱且相對偏遠的地區。鋰三角地區面積超過16 萬平方英里，幾乎沒有感測器和監測站可以追蹤徑流和降水等因素。

世界上大部分鋰礦床以及其他重要元素都位於環境敏感的乾旱地區，如乾燥的安第斯山脈。圖片來源：David Boutt

「鋰三角地區的氣候和水文條件很難理解，」布特說，因此科學家和工程師依靠全球水模型來最好地估計鋰三角地區的水資源可用性和鋰礦開採對環境的影響。兩種最常用的全球水資源模型表明，流入鋰三角盆地的淡水量約為每年90 和230 毫米。 “但經過初步評估，”Kirshen 說，“我們懷疑它對我們的目的來說太不準確了。”

因此，團隊建立了自己的模型，稱為鋰封閉盆地水可用性模型（LiCBWA），他們發現的結果與傳統理解有很大差異。

「流入這些系統的淡水量並不多，」布特說。「雖然全球模型估計每年流入量平均為90 至230 毫米，但LiCBWA 估計流入量為2 至33 毫米，具體取決於特定流域，其研究中的28 個流域平均每年只有11 毫米。傳統觀點至少高估了一個數量級，我們發現，我們研究中的28 個流域中，除了一個流域外，其他流域都應被歸類為極度和缺乏水性的需求（更不用說目前極度）。

同時，鋰礦開採流程也在改變。老式的蒸發濃縮法正被直接鋰提取法(DLE) 取代——三角地區56% 的DLE 工廠用水量比老式蒸發法要多。近三分之一的DLE 工廠(31%) 用水量是蒸發濃縮法的10 倍。

“由於鋰礦開採在鋰三角地區是現實存在的，”作者總結道，“科學家、當地社區、監管機構和生產商必須合作減少用水量”，並致力於更好地監測降水量、徑流和地下水位，以獲得更精確的水文狀況。

編譯自/ ScitechDaily