乍一看，麦克德米特破火山口（McDermitt Caldera）可能让人感觉像地球的边缘。这个椭圆形的岩石山谷迷宫横跨内华达州和俄勒冈州干旱的边境地带，是北美人口最稀少的地区之一。
但是，现代世界的未来取决于像麦克德米特破火山口这样的地方的未来，这里有潜力成为地球上已知最大的锂源。今天的世界依赖碳氢化合物，而明天的世界可能将依赖这种元素来支持日益增长的锂离子电池。这种片状的银色金属是我们已经使用的电池的必需品，而且我们可能会使用更多这种电池来支持手机、电动汽车和大型电网。
因此，我们从哪里获取锂至关重要。今天发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明，麦克德米特破火山口含有的锂比以往认为的更多，并概述了如何开采这些尚未发现的储量。但这些结果不太可能缓解关于开采这种物质的环境成本的批评。
到 2030 年，全球每年可能需要超过 100 万吨锂。如果之前的地质勘探是准确的，那么麦克德米特破火山口——一个拥有 1600 万年历史的火山超级喷发的遗迹——可能蕴藏多达 1 亿吨这种金属。
“这是一个巨大的、庞大的地貌，蕴藏着大量的锂，”这项新论文的作者之一、哥伦比亚大学和锂业美洲公司（Lithium Americas Corporation）的火山学家汤姆·本森（Tom Benson）说。
一个由锂业美洲公司部分运营的高调项目，提议在内华达州塔尔克尔山口（Thacker Pass）建设一个占地 17,933 英亩的矿山，该山口位于边境内华达州一侧，处于破火山口的南缘。该项目备受争议：塔尔克尔山口（或在北部派尤特语中称为 *Peehee Mu’huh*）位于许多当地原住民团体视为圣地的土地上。美国原住民活动人士仍在法院与一项扩大矿山勘探区的计划进行斗争。
然而，并非麦克德米特地区的所有锂储量都质量相同。那里的大部分目标金属以一种叫做蒙脱石（smectite）的矿物形式存在；在某些条件下，蒙脱石可以转化为另一种叫做伊利石（illite）的矿物，后者有时也可以加工提取锂。本森和他的同事们研究了从整个破火山口钻取的蒙脱石和伊利石样本。“你钻到的地方都有锂，”他说。
此前，地质学家认为蒙脱石和伊利石在整个破火山口都有广泛分布，但研究人员仅在破火山口南部，即塔尔克尔山口周围发现了高浓度的伊利石。“它局限于这个区域，”本森解释道。
这很重要。本森及其同事认为，破火山口的伊利石是在富含锂的液体被下方的火山加热，然后冲刷蒙脱石时形成的。在这个过程中，矿物吸收了大量的锂。因此，他们预计塔尔克尔山口的伊利石含有的锂量是相邻蒙脱石的两倍多。
“这对改变勘探策略非常有帮助，”本森说。“现在我们知道，如果我们想找到并开采伊利石，就必须留在塔尔克尔山口区域。”
塔尔克尔山口的一些支持者认为，这将减少采矿成本和损害。任何接触锂的人，在某种程度上都意识到其环境成本。回收过程会产生重金属等污染物，消耗大量水，并排放大量温室气体。据估计，为一辆新电动汽车配备锂电池，其碳排放量可能比制造一辆同等汽油动力汽车高出 70% 以上（尽管平均而言，电动汽车在日常使用中的差额会得到弥补）。
然而，并非所有提取方式都相同。锂的来源主要有两种：卤水提取和硬岩开采。我们使用的一些锂来自超咸的水池。数百万年来，雨水渗入含锂岩石，溶解金属，并将其带到地下含水层。如今，人类将卤水泵到地表，蒸发水分，加入水合石灰浆以排除不需要的金属，然后提取剩余的锂。当今世界上大部分卤水锂来自阿根廷、玻利维亚和智利的“锂三角”——这是世界上最干燥的地区之一。
或者，我们也可以直接从地下开采锂矿石，并像大多数其他金属一样对其进行加工。将锂与矿石分离通常需要粉碎岩石，然后将其加热到 1000 华氏度以上。达到如此高的温度通常需要使用化石燃料。这种方法比卤水提取劳动强度小，成本也更低，但碳排放量也大得多。
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麦克德米特破火山口的蒙脱石和伊利石属于一些锂观察家称之为新第三类提取方法：火山沉积锂。当含有锂的火山矿物质流入附近的山谷并与疏松的土壤发生反应时，它们会留下富含锂的沉积物，这些沉积物在分离时所需的能量和加工量很小。
有了这种新的替代方案，采矿支持者声称他们可以大幅减少当前和未来在塔尔克尔山口活动的对环境的影响。本森团队的研究似乎表明，如果锂公司在正确的地方进行勘探，他们的努力可能会获得更多回报。
但这可能对俄勒冈州和内华达州的锂矿开采反对者来说是微不足道的安慰，他们在土地管理局规划钻探时，他们的批评意见将被考虑在内。他们的案例与反对在阿塔卡马沙漠附近的家园进行锂提取的智利原住民以及在葡萄牙北部边境附近为锂矿项目而斗争的当地居民的案例类似。他们共同面临的是一个对锂的需求日益增长的世界，以及开采锂的新方法和新地点。
