Золотые лихорадки Калифорнии и Клондайка остались далеко в прошлом, но теперь в другом регионе Северной Америке может начаться литиевая лихорадка. По мере роста спроса на литий геологи отчаянно разыскивают потенциальные источники материала, и один из таких источников может скрываться в Пенсильвании.
В сентябре 2023 года горнодобывающая компания профинансировала исследование, благодаря которому в глубине древнего супервулкана были найдены, вероятно, крупнейшие отложения лития в США. Теперь геологи на другом конце страны обнаружили ещё одно нетронутое месторождение, которое могло бы удовлетворить до половины потребностей страны в литии. Впрочем, этот источник имеет один существенный недостаток – литий содержится в технической водной смеси, которую используют для интенсификации работы газовых скважин за счёт гидравлического разрыва пласта.
Литий – это важнейший «ингредиент», необходимый для полного перехода человечества к эксплуатации возобновляемых источников энергии. Его используют для производства аккумуляторов для электромобилей, ветряных и солнечных электростанций, а также разнообразных транспортных средств, полагающихся на альтернативные источники энергии. Тем не менее в США действует всего одна крупная шахта по добыче лития, и большинство потребностей страны в данном материале покрываются за счёт импорта. Однако Департамент энергетики США намерен изменить это, рассчитывая полностью перейти на внутренние источники материала к 2030 году. Впрочем, развитие литиевой промышленности является чрезвычайно спорным вопросом, ведь добыча металла может приводить к разрушению природной среды и утечке токсичных веществ, а также затрагивать священные места коренных народов.
Пенсильвания лежит на формации Марселлус – огромном сланцевом коллекторе, в котором содержится крупнейшее в мире скопление сланцевого газа. Данная формация была образована около 400 миллионов лет назад в результате вулканической активности, потому она содержит богатый литием вулканический пепел. Спустя миллионы лет подземные воды частично вымыли литий из вулканических пород. Поскольку для повышения дебита местных газовых скважин используется фрекинг (гидравлический разрыв пласта), то в технических водах, которые закачивают в скважину, а затем возвращают на поверхность для повторного применения, наблюдается высокое содержание лития.
Горнодобывающие компании обязаны анализировать состав технических вод и подавать эту информацию местным административным органам. Исходя из данных об анализе фрекинговых вод, прокачанных через 515 скважин Пенсильвании с 2012 по 2023 гг., формация Марселлус содержит литий в высоких объёмах. Сейчас технические воды проходят минимальную очистку перед повторной закачкой. Однако, если учёные найдут эффективный метод экстракции лития из технических вод, фрекинг позволит добывать не только газ, но и литий в объёмах, способных удовлетворить более 30% текущих потребностей США в материале. Такие перспективы выглядят довольно многообещающе, но прежде исследователям необходимо оценить потенциал негативного воздействия такого метода добычи лития на окружающую среду. К тому же зависимость данного метода от постоянного обновления фрекинговой технической смеси идёт вразрез с инициативами по сокращению объёмов добычи сланцевого газа при помощи ГРП.
Исследователи отмечают, что на пути к достижению согласованных климатических целей в ближайшие годы спрос на литий вырастет на 400%. Ещё неизвестно, как будут удовлетворены новые требования, и какие новые экологические кризисы могут вызвать эти решения.