क्लेटन वैली में, पश्चिमी नेवादा के एस्मेराल्डा काउंटी में एक विस्तृत बेसिन, एक्वामरीन पूल स्पष्ट नीले आकाश के नीचे भूरे रंग के पहाड़ों के बीच स्थित हैं। समान बेसिन और श्रेणियां राज्य भर में पश्चिम से पूर्व तक बटालियनों की तरह संरेखित हैं, हालांकि अधिकांश हड्डियां सूखी हैं। क्लेटन के स्थिर तालाब कृत्रिम हैं – और समृद्ध हैं लिथियम.
सिल्वर पीक, इस सुदूर घाटी में एक छोटा पूर्व चांदी खनन शहर, 1966 में नेवादा की पहली लिथियम उत्पादन सुविधा बन गया, दशकों पहले धातु नवीकरणीय ऊर्जा की कुंजी बन गई थी और राष्ट्रीय सुरक्षा. अल्बेमर्ले कॉरपोरेशन द्वारा संचालित यह सुविधा सालाना 5,512 टन (5,000 मीट्रिक टन) लिथियम कार्बोनेट का उत्पादन करती है।
सिल्वर पीक नेवादा की एकमात्र लिथियम उत्पादक साइट है, लेकिन यह जल्द ही बदल जाएगा।
ऐतिहासिक रूप से, लिथियम का आर्थिक महत्व बहुत कम था, लेकिन लिथियम-आयन बैटरियों की बढ़ती मांग ने इन जमाओं पर ध्यान केंद्रित कर दिया है। अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण रिपोर्ट वह बैटरी, मुख्य रूप से के लिए इलेक्ट्रिक वाहनवैश्विक लिथियम उपयोग का 87% शामिल है। विश्लेषकों को उम्मीद है कि 2030 तक यह हिस्सेदारी बढ़कर 95% हो जाएगी। संयुक्त राज्य अमेरिका वैश्विक लिथियम का मामूली 0.5% उत्पादन करता है, लेकिन नेवादा उस आंकड़े को संशोधित कर सकता है।
“नेवादा में स्पष्ट रूप से किसी भी अन्य राज्य की तुलना में अधिक लिथियम है,” ने कहा क्रिस्टोफर हेनरीनेवादा ब्यूरो ऑफ माइंस एंड जियोलॉजी (एनबीएमजी) में एक एमेरिटस भूविज्ञानी।
“यह हमारी टेक्टोनिक सेटिंग के लिए धन्यवाद है,” जोड़ा गया जेम्स फॉल्ड्सएनबीएमजी में एक भूविज्ञानी।
राज्य का लिथियम भंडार लगभग अकल्पनीय भूगर्भिक संयोग का परिणाम है। लगभग हर चीज खिंचती हुई पपड़ी से संबंधित है: खड़ी स्थलाकृति, प्रचुर ज्वालामुखीय चट्टानें, उच्च ताप प्रवाह, शुष्क जलवायु और हाइड्रोलॉजिकल रूप से बंद बेसिन, एक के अनुसार नई रिपोर्ट एनबीएमजी से.
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पानी से लिथियम निकलता है
टेक्टोनिक इतिहास उत्तरी अमेरिका का बेसिन और रेंज प्रांतजिसमें संपूर्ण नेवादा राज्य सहित पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका का अधिकांश भाग शामिल है, जटिल है। के बारे में 17 मिलियन वर्ष पहलेहेनरी ने समझाया, प्राचीन टेक्टोनिक टकरावों से पहले मोटी हुई पपड़ी खिंचने और पतली होने लगी, टीले वाली सिली पुट्टी की तरह फैलने लगी।
क्रस्ट के ब्लॉक डोमिनोज़ की तरह झुक गए, जिससे बेसिन बन गए जहां तलछट और पानी उथली झीलों और जलाशयों में जमा हो गए। मैग्मा पतली पपड़ी के माध्यम से ऊपर उठा, ज्वालामुखीय चट्टानों को सतह पर उछालकर कोबल्स, रेत और मिट्टी के साथ मिल गया।
नेवादा के अधिकांश बेसिन अब सूख गए हैं, केवल मिट्टी की दरारें और पुराने जमाने की झीलों के अवशेष के रूप में नमक ही बचे हैं। क्रस्टल विस्तार आज भी जारी है और यह राज्य के विशाल लिथियम भंडार की कुंजी है।
फॉल्ड्स ने कहा, “विवर्तनिक दृष्टि से नेवादा सबसे तेजी से बढ़ने वाला राज्य है।”
समझाया गया, लिथियम की कहानी आग्नेय चट्टानों से शुरू होती है साइमन जोविटनेवादा विश्वविद्यालय, रेनो में एक आर्थिक भूविज्ञानी। दुनिया भर में खनन किया जाने वाला अधिकांश लिथियम सीधे इन कठोर चट्टानों से निकाला जाता है, जिसमें ऑस्ट्रेलिया में दुनिया की सबसे बड़ी लिथियम खदान भी शामिल है। ग्रीनबुश पेगमाटाइट.
लेकिन नेवादा की लिथियम स्रोत चट्टानों, अर्थात्, रयोलाइट (ग्रेनाइट का प्रस्फुटित रूप) में लिथियम की केवल थोड़ी मात्रा होती है – आर्थिक रूप से सीधे खनन के लिए पर्याप्त नहीं। यहां भूवैज्ञानिकों की रुचि “ज्वालामुखीय तलछटी निक्षेपों” में है, जहां अत्यधिक घुलनशील धातु अपने स्रोत चट्टान से अपक्षयित होने के बाद पास के बेसिनों में केंद्रित होती है।
धाराएँ आम तौर पर अपवाह एकत्र करती हैं और समुद्र में प्रवाहित होती हैं, लेकिन नेवादा की शुष्क जलवायु और स्थलाकृति अधिकांश बेसिनों को हाइड्रोलॉजिकल रूप से बंद कर देती है। इसके बजाय धाराएँ पानी को आंतरिक जल निकासी वाले बेसिनों में लाती हैं, जहाँ यह जमा होता है।
अपवाह रयोलाइट्स से लिथियम का रिसाव करता है, चाहे वे कहीं भी हों – गहरे भूमिगत से लेकर खड़ी ढलानों तक। लिथियम-समृद्ध अपवाह बेसिनों में जमा होता है और धीरे-धीरे नमकीन पानी में केंद्रित हो जाता है।
“तुम्हारे पास लगभग स्पंज जैसा कुछ है,” जोविट ने कहा। “पानी तो आता है, लेकिन बचने का कोई रास्ता नहीं है।”
क्लेटन वैली में, लिथियम-समृद्ध नमकीन पानी को या तो वाष्पित करने के लिए सतह पर पंप किया जाता है या अभी भी उभर रहे पानी के माध्यम से संसाधित किया जाता है। प्रत्यक्ष लिथियम निष्कर्षण तकनीकें.
लिथियम मिट्टी की क्षमता
नमकीन पानी से परे, जो चीज़ भूवैज्ञानिकों को उत्साहित करती है वह नेवादा की लिथियम मिट्टी की क्षमता है।
मैकडर्मिट काल्डेरा, जो नेवादा-ओरेगन सीमा पर फैला हुआ है, येलोस्टोन हॉट स्पॉट की प्रारंभिक अभिव्यक्ति का प्रतीक है, जिसने अंततः उत्तरी अमेरिकी प्लेट के स्थिर ताप स्रोत पर चले जाने पर ज्वालामुखियों की एक श्रृंखला बनाई।
जब मैकडर्मिट भड़क उठा 16.3 मिलियन वर्ष पहलेकाल्डेरा के भीतर राख से भरी एक झील और स्मेक्टाइट मिट्टी. जैसे-जैसे झील वाष्पित होती गई, हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थ ने लिथियम-समृद्ध स्मेक्टाइट को और भी समृद्ध में बदल दिया अशिक्षित मिट्टीविशेष रूप से काल्डेरा के दक्षिणी छोर पर थैकर दर्रे पर। आज, मैकडरमिट दुनिया के सबसे बड़े ज्ञात लिथियम भंडारों में से एक है।
1970 के दशक में यूरेनियम खोजकर्ताओं की नजर मैकडरमिट पर पड़ी। “वहाँ राक्षस लिथियम है,” कहा टॉम बेन्सनलिथियम अर्जेंटीना कार्पोरेशन में एक ज्वालामुखीविज्ञानी, लिथियम न तो आर्थिक रूप से आकर्षक है और न ही आसानी से खनन किया जाता है, हालांकि, साइट पर उत्पादन कभी शुरू नहीं हुआ।
आज, कंपनी का स्पिन-ऑफ, लिथियम अमेरिका कॉर्प, अनुमान इसके थैकर पास प्रोजेक्ट में 240 मिलियन टन (217.3 मिलियन मीट्रिक टन) धातु है। कंपनी की योजना 2028 के आसपास उत्पादन शुरू करने की है।
नेवादा के अन्य काल्डेरा में अभी तक समान मात्रा में लिथियम नहीं निकला है, जिससे भूवैज्ञानिक हैरान हैं। फॉल्ड्स ने कहा, “हम यह पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं कि मैकडरमिट में क्या हुआ था।”
बेन्सन का मानना है कि कुंजी मैकडर्मिट के विशिष्ट रूप से समृद्ध रयोलाइट्स हैं, जो तब बनते हैं जब गर्म, शुष्क मैग्मा लिथियम-समृद्ध महाद्वीपीय चट्टानों को पिघलाता है। इसके विपरीत, नेवादा के पुराने काल्डेरा ठंडे, सबडक्शन जैसी सेटिंग या कम लिथियम के साथ पिघली हुई परत में बने थे। बेन्सन ने कहा, “टेक्टॉनिक सेटिंग और क्रस्ट का प्रकार मायने रखता है।”
दक्षिण में केवल 268 मील (431 किलोमीटर) दूर, रयोलाइट रिज का झुका हुआ स्तर सिल्वर पीक रेंज – नेवादा की अगली लिथियम क्ले सीमा के साथ बढ़ता है। फॉल्ड्स ने बताया कि एक बार ऐसा माना जाता था कि यह मैकडरमिट-प्रकार के दफन काल्डेरा के ऊपर स्थित है, रिओलाइट रिज को दोषपूर्ण और सूखा क्लेटन वैली के रूप में बेहतर समझा जाता है।
प्रारंभ में, भूवैज्ञानिकों का मानना है कि, रयोलाइट रिज के टेक्टोनिक रूप से सक्रिय बेसिन में लिथियम-समृद्ध रयोलिटिक टफ जमा जमा हुआ है। जैसे-जैसे बेसिन विकसित हुआ, एक झील का निर्माण हुआ, जिससे ज्वालामुखीय चट्टानों पर मिट्टी युक्त झील की तलछट जमा हो गई। हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थ दोषों और दरारों के माध्यम से रिसते हैं, जिससे झील के तल की तलछट नीचे के रयोलाइट्स से लिथियम के साथ भिगो जाती है। बाद में फ़ॉल्टिंग ने इन निक्षेपों को ऊपर उठाया और झुका दिया, जिससे मूल्यवान मिट्टी उजागर हो गई।
रिओलाइट रिज को समझने के लिए, “आप क्लेटन वैली लें, इसे दोषों के साथ काटें, और लिथियम ब्राइन से समृद्ध मिट्टी को उजागर करने के लिए भागों को ऊपर उठाएं,” फॉल्ड्स ने कहा।
आयोनियर यूएसए कॉर्पोरेशन है योजना रयोलाइट रिज पर एक लिथियम-बोरॉन खदान और रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्र, जिसका उत्पादन 2028 तक होने की उम्मीद है।
इस बीच, रेनो के बाहर की पहाड़ियों में, टेस्ला गीगाफैक्ट्री 2017 के बाद से सालाना 500,000 इलेक्ट्रिक वाहनों को बिजली देने के लिए पर्याप्त लिथियम बैटरी सेल का उत्पादन किया गया है। क्लेटन वैली में चल रहे परिचालन के बीच मैकडर्मिट और रयोलाइट रिज का उत्पादन शुरू होने के साथ, नेवादा के लिथियम उत्पादन में वृद्धि की उम्मीद है।
