Een enorme schat van waarde ligt op de grens tussen Nevada en Oregon, die de wereldwijde batterijmarkt kan revolutioneren. Onder een supervulkaan in het westen van de Verenigde Staten bevindt zich een gigantische lithiumlocatie. Wetenschappers geloven dat de hoeveelheid daar de markten decennialang kan beïnvloeden.
Een nieuwe studie geeft aan dat de McDermitt caldera ongeveer 20 tot 40 miljoen ton lithium bevat. Met een prijs van ongeveer 37.000 dollar per ton in de Verenigde Staten, vertegenwoordigt deze hoeveelheid maar liefst 1,5 biljoen dollar. De genoemde caldera is bijna 45 kilometer lang en 35 kilometer breed, en het onderzoek werd geleid door Thomas R. Benson, die bestudeerde hoe lithiumhoudende mineralen in vulkanisch terrein ontstaan.
Ongeveer 16 miljoen jaar geleden zorgde een immense uitbarsting ervoor dat een groot deel van de magma kamer onder het gebied werd geëvacueerd, wat resulteerde in een dik, heet aslaag dat later afkoelde en hard vulkanisch gesteente vormde op de bodem van de caldera. Daarna ontstond er een meer in de krater, waarin vulkanische as en modder zich opstapelden. Deze afzettingen creëerden kleisteen, die grote hoeveelheden lithium bevatten.
Heet magma transformeert in lithiumhoudende klei
Diep onder de bekken blijft magma, zelfs lang na de uitbarsting, hydrothermale vloeistoffen uitstoten, wat betekent dat heet, mineralenrijk water eronder circuleert. Deze vloeistoffen leacheden lithium en andere chemische elementen uit het vulkanische glas en kwamen in de vochtige meerafzettingen terecht. Nadat dit chemische proces plaatsvond, werd de meerklei eerst omgevormd tot smectiet, een magnesiumrijke klei die lithium kan absorberen. Later transformeerden de hete vloeistoffen een deel van de smectiet in illiet, wat nog meer lithium vasthoudt.
Op het lithiumrijke gebied van de Thacker Pass vormt illiet een band van ongeveer 30 meter. Analyses tonen aan dat deze klei ongeveer 1,3 tot 2,4 procent lithium in zijn gewicht bevat, wat ongeveer tweemaal zoveel is als op kleisteenlocaties. Illiet bevindt zich dicht bij de oppervlakte, wat het mogelijk maakt om het te ontginnen via open-pit mijnbouw.
Waarom is deze lithiumlocatie belangrijk?
Vandaag de dag staat lithium vooral bekend als het hart van lithium-ionbatterijen, die onder andere telefoons, laptops en elektrische voertuigen aandrijven. Het onderzoeksteam merkte op dat de wereldwijde vraag naar lithium in 2040 tot 1 miljoen ton per jaar kan oplopen, wat acht keer de productie in 2022 is.
Een dergelijke enorme vindplaats roept echter ook milieuproblemen op, zoals wat er zal gebeuren met het water daar, de wilde dieren en het landschap rond de caldera. Bewoners van het gebied hebben hun zorgen hierover al geuit, maar voorstanders wijzen erop dat een dergelijk depot minder land zou verplaatsen dan veel kleinere mijnen die verspreid in de regio liggen. Critici hebben daarentegen opgemerkt dat zelfs één grote open-pit mijn de kwaliteit van het grondwater kan veranderen.
Bovendien is de verwerking van lithium in de klei technisch complex, omdat het in vaste vorm in de mineralen aanwezig is. Daarom moeten deskundigen gebruikmaken van uitloging, dat wil zeggen dat ze het element met oplossingen moeten extraheren terwijl ze ook letten op het waterverbruik.
Aanvullend geologisch onderzoek gaande
Geologen die de McDermitt caldera bestuderen hebben een techniek voorgesteld die rekening houdt met de chemische structuur van de magma, de vorm van het bekken en de hoge temperatuur. De magma hier is ongewoon rijk aan natrium en kalium, dat lithium kan vasthouden. De beweging van de magma in de caldera heeft later scheuren in de bovenliggende rotsen veroorzaakt, waardoor er een doorgang werd geopend voor hete vloeistoffen, die de lithiu-rich illietvorming naar de zuidelijke rand van het bekken concentreerden.
In de McDermitt caldera bevindt zich een enorme lithiumafzetting, maar deze ligt in een bevolkt gebied, en toekomstige beslissingen zullen bepalen of dit lithium in de klei blijft of wordt gebruikt in batterijen en elektrische netwerken. Deze ontdekking heeft al de perceptie van wetenschappers veranderd over waar mineralen in vulkanische systemen kunnen worden verborgen.
