鋰，是鹼金屬中最輕的一種，用途十分廣泛，如製作催化劑和半導體合金，而我們日常見到的電池，其實大多是鋰電池。隨著全球對電子車的需求增加，加上現時沒有比鋰電池更佳的電源儲藏方法，預計在未來，鋰金屬將會是人類很重要的能源資源。
密芝根大學的學者曾預測，全球對鋰金屬的需求，會一直增長到2100年，到一年介乎1200萬到2000萬公噸的水平。雖然需求龐大，但全球的鋰蘊藏量，其實遠可滿足我們的需要。
然而，當今全球只有少數地方出產鋰金屬。鋰金屬供應的最大問題，不在於蘊藏量多寡，而是開採方法。今天，鋰金屬的最大出產國，是智利和澳洲，佔全球供應75%，其次是阿根庭和中國。津巴布韋、葡萄牙和巴西也有少量生產。
為解決問題，史丹佛大學的地質學家們，正努力尋找更多鋰金屬的生產源。他們知道鋰金屬源於火山岩，所以集中研究能夠引發極大規模爆發的超級火山。
他們在一種名為水輝石( hectorite )的火山泥，發現極高含量的鋰金屬。史丹佛大學的地質科學教授Gail Mahood表示，研究指出，人們不用在極高溫的岩漿提取鋰金屬，只要火山曾經有大規模的爆發，火山岩、火山泥就會留下高含量的鋰金屬。她續指，在美國西部有很多合乎條件的火山，供應可觀數目的鋰金屬。
今天，我們大部分的鋰金屬，都開採自名為鋰鹽水( lithium brine )的地下鹽水。比較出名的鋰鹽水礦，有智利的阿他加馬礦( Atacama )。火山岩的鋰金屬，會被雨水和海底熱泉瀝濾( Leach Out )，然後隨著水向下流到一些盆地。在乾旱地區，水份蒸發速度高，積聚速度慢，於是水份中的鋰含量愈來愈濃，成為鋰鹽水。
鋰鹽水於乾涸的沙漠地表下流動，工人會把它從地底抽出，運到蒸發池中進一步濃縮，然後在化工廠進行提煉。因為氣候乾旱，澳洲西部、美國內華達和智利的阿他加馬沙漠，鋰鹽水和鋰金屬蘊藏量都很高。可是，要從鋰鹽水提取鋰金屬，成本其實不便宜，因為鋰鹽水出現的地方，通常都是水源缺乏的地區。
史丹佛大學地質學家們的發現，正正開啟了很多可能性，發掘了更多潛在鋰金屬生產源，例如，上文提到水輝石。現時，水輝石也會應用於膏霜、乳液類產品，它是一種乾燥的、分層的、白色的灰狀物質，因為火山爆發後的水熱作用而形成。水輝石會吸收和粘附從火山岩中瀝濾出來的鋰金屬。在一些古老火山區，如美國內華特的麥克德米特火山區( McDermitt Volcanic Field )，有1600萬年歷史，早已經歷明顯的地殼變動，所以在沙漠山脈也可以發現水輝石。
史丹佛大學的地質學家也確定一些鋰金屬蘊藏量豐富的地方，墨西哥的索諾拉州( Sonora )、美國黃石火山( Yellowstone caldera )和意大利的地中海小島潘泰萊里亞( Pantelleria )。研究員也嘗試，驗證鋰金屬和一些較易偵測的物質的關聯性，如銣( rubidium)和鋯 ( zirconium )，希望找到更易探測到鋰金屬的方法。
但是，除了要找到鋰金屬源，如何提取鋰金屬，也是一個令專家頭痛的問題。雖然，現在有不少公司會開採水輝石，但他們是把水輝石用於其他用途。以現時技術，要從水輝石提取鋰金屬並不合乎經濟成本。這將會是專家們未來研究的一個方向，希望在未來，能找到更多、更可靠、更多樣的鋰金屬源，以保障人類的電源供應及價格穩定。
文/BILLY TONG
資料來源/Smithsonian
本圖、文經授權轉載自Outside（原標題：超級火山會成為人類未來能源的希望？）
責任編輯/陳憶慈
