克里斯·多恩博斯(Chris Doornbos)开着一辆淡蓝色的特斯拉Model Y来到阿尔伯塔省的基础油田,这是对世界新秩序的一种毫不含蓄的认可。这是加拿大污染最严重的省份1月一个清爽的下午,气温高达零下5摄氏度(23华氏度),这位40岁的矿业高管眯着眼睛看着一块泥土,这是上世纪中叶勘探者们曾在这里寻找石油的地方。他承认,现在看起来并不多,但重要的是土壤下的锂。
勒杜克油田是在20世纪40年代被发现的,当时帝国石油有限公司(Imperial oil Ltd.)的一群工人偶然发现了一口富含石油的油井,以至于在第一次钻探时,它就向空中喷出了一个近15米(49英尺)高的气体火球。这一发现有效地催生了加拿大的石油和天然气工业。不久之后,探矿者在阿尔伯塔省各地钻了数千个洞,以寻找黑色污泥。石油公司仅在Leduc油田就钻了4000多个孔。
如今,这些井中有许多已经枯竭或被废弃。空洞已经被水泥填满,一些可用的区域现在被种小麦的农民占据了。如今,在这片广袤的土地下,石油已经开采殆尽,剩下的是大量被称为盐水的沉积物,其中含有微量锂,锂是电动汽车电池中梦寐以求的成分。像Doornbos经营的E3 Lithium Inc.这样的早期矿业公司正押注有朝一日能够以商业规模从地下蓄水层中提取锂。
Doornbos的公司租用了Leduc油田的一大块土地,以测试旨在提炼和加工锂的技术。这种银白色的矿物已经在阿尔伯塔省石油钻井平台下的含水层中存在了一个世纪,但将其提炼成可接受的金属等级并非易事。它需要一种技术,这种技术还处于起步阶段,很少用于大规模生产锂。除了担任E3的首席执行官和总裁之外,Doornbos还是一名地质学家,如果他能找到答案,他将成为第一个从废弃油田中提取商业级锂的人。
几家新贵矿商似乎几乎在同一时间有了同样的想法。在全球电动汽车需求不断增长的刺激下,Prairie Lithium和lithumbank Resources Corp.等公司已经购买了附近废弃油田的土地使用权,并开始开发自己的开采技术。在石油行业工作多年的Doornbos认为,这是大型石油公司的残骸在能源转型中发挥作用的一个小途径。我们必须摆脱对石油的依赖,这需要20到30年的时间。但我宁愿站在过渡远离的一边,也不愿站在更加相同的一边,他说。
世界上绝大多数的锂都是从盐滩和坚硬的岩石中开采出来的,这个过程昂贵而漫长,需要专门的设备和数量惊人的淡水。在转向清洁能源的过程中,这是一个悖论:远离化石燃料本身就会带来环境危害。虽然世界上的汽车制造商完全依赖这种采矿方式来生产电动汽车电池,但为了满足飙升的需求,可能还需要其他类型的采矿。据彭博社(BloombergNEF)称,2023年至2050年间,电池用锂的年需求量预计将增长9倍,达到近700万吨。
直接提取锂是一种早期的技术,旨在加速提取的同时减少水的消耗,而成本只是锂提取技术的一小部分。DLE由相对较小的模块化机器组成,这些机器从地面吸收盐水并分离锂,有点像咖啡过滤器。支持者表示,这项技术的破坏性远远小于传统采矿;首先,它的运营规模要小得多,而且不需要矿商通常用来加工锂的重碳蒸发池。根据麦肯锡公司(McKinsey & Co.) 2022年的一份报告,DLE在增加供应的同时,为减少锂开采对环境的影响提供了重大承诺。但它仍然很年轻,只有一家公司将其用于商业用途。
包括E3在内的许多小公司已经花了数年时间试图开发将锂从盐水中分离出来所需的化学吸附剂。然而,他们遇到的一个问题是,没有放之四海而皆准的解决方案。根据不同的沉积物和地质构造,阿根廷所需的盐水吸附剂与阿尔伯塔所需的吸附剂不同。因此,大多数提取器必须从头开始构建自己的技术。
漫长而曲折的研发过程拖延了DLE公司的发展,并引发了投资者的不耐烦。过去一年,由于对冲基金做空一些公司的股票,以及投资研究公司公开质疑它们的商业可行性,一些公司的股价出现了下跌。股市对E3也不是特别友好:Doornbos眼看着他的公司股价在2022年下跌了16.1%,尽管他宣布从帝国石油公司获得了大约640万加元(合460万美元)的投资,从加拿大政府的创新部门获得了2700万加元的资助。
他承认规模是一个挑战,但坚持认为DLE可以做到这一点。当E3在2016年开始试验时,还没有技术,这就带来了风险,他说。今天的情况完全不同了。许多公司的技术已经成熟,所以几年前的风险因素已经降低了。
与此同时,阿尔伯塔省的两所主要大学已经投入资金来推进DLE技术,因为初创企业正在该省的油田开采锂。阿尔伯塔大学(University of Alberta)的化学家丹尼尔·阿莱西(Daniel Alessi)是另一家DLE初创公司recon Technologies的联合创始人。他说,他相信突破很快就会到来。
阿莱西说:许多公司发现,他们可以很容易地从盐水中回收锂,但由于这项技术还处于早期阶段,运营成本太高。他们现在还没有盈利,但我认为,在不久的将来,你会看到他们运营商业工厂。
从卡尔加里市中心驱车前往勒杜克油田大约需要45分钟,这是一次蜿蜒的巡游,驶出城市的郊区,进入加拿大大草原的黄色牧场和草地。E3的潜力与它的地理位置有很大关系。一些矿业公司花费数年时间研究偏远地区未开发的地形,那里道路不通,获得许可也不确定。在阿尔伯塔省,石油钻探的历史可以追溯到一个多世纪以前,在那里,把铲子挖到地下往往更容易。
天然气行业已经积累了数十年的关于加拿大中西部地区沉积物的研究和数据;当Doornbos创立E3时,他掌握的大部分信息都指向锂。我们不需要经历昂贵和高风险的勘探阶段,他说。我们已经了解了含水层中有什么,以及我们是否可以钻探,因为石油行业已经这样做了。
Doornbos并没有假装这很简单,但他说,如果DLE技术进步,它可能成为锂行业的主要颠覆者,并为阿尔伯塔省提供一种有利可图的石油替代品。提取第一块锂总是最难的,他说。但后来我觉得事情变得更容易了。
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