물 부족 현상이 증가하면 미국 내 리튬 채굴 확장이 방해를 받아 향후 수십 년 동안 해외 수입에 대한 의존도가 높아질 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다.
리튬 다른 금속에 비해 에너지 밀도가 높고 무게가 가볍기 때문에 전기자동차, 에너지저장전지 등에 사용되지만, 채굴을 위해서는 많은 양의 물이 필요합니다. 현재 미국만이 보유하고 있는 네바다주 활성 리튬 광산연구에 따르면 향후 몇 년 동안 금속에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됨에 따라 정부와 민간 기업은 전국에 최소 115개의 새로운 광산을 열 계획입니다.
그러나 개발이 진전된 단계에 있는 제안된 광산의 대부분은 물 부족 지역, 특히 미국 서부와 겹칩니다. 5월 28일 저널에 발표된 새로운 연구에서 지구 및 환경 커뮤니케이션과학자들은 리튬 광산이 이 지역에서 운영되기 시작하면 가정, 농업, 산업뿐만 아니라 서로 및 기타 제안된 광물 광산과도 물을 두고 경쟁하게 될 것이라는 사실을 발견했습니다.
“기후 변화에 따른 미래의 물 가용성은 새로운 리튬 광산이 운영하기에 충분한 물을 확보할 수 있는지 여부를 제한할 수 있습니다.”라고 연구의 수석 저자는 말했습니다. 제니퍼 던일리노이 주 노스웨스턴 대학의 화학 및 생물 공학 교수이자 엔지니어링 지속 가능성 및 탄력성 센터 소장인 는 Live Science에 이메일을 통해 말했습니다.
그만큼 미국은 리튬 수요의 50% 이상을 수입한다.이들 대부분은 칠레와 아르헨티나 출신이다. 정책 입안자들과 기업들은 이러한 의존도를 줄이고 싶어하지만 현재 네바다 광산과 제안된 22개의 광산이 가동에 가까워지더라도 미국은 국내 수요를 충족할 만큼 충분한 리튬을 보유하지 못할 것이라고 Dunn은 말했습니다.
“각 광산은 광상 유형, 리튬 등급, 최종 제품에 따라 서로 다른 양의 리튬을 생산하므로 정확히 얼마나 많은 광산이 필요할지 말할 수 없습니다.”라고 그녀는 말했습니다. “우리의 분석에 따르면 22개의 고급(단계) 광산과 1개의 운영 광산이 2050년까지 계속 운영된다면 연간 0.14(~) 0.25만 미터톤(0.15~0.28만 톤)의 제품 내 리튬 함량이 생산될 수 있을 것으로 추정됩니다.”
이 범위는 이전에 다른 연구자들이 말한 연간 리튬 양 83만 ~ 190만 톤(75만 ~ 170만 미터톤)보다 낮습니다. 추정된 미국은 자국의 수요를 감당해야 할 것이다.
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그러나 더 많은 리튬을 생산하기 위한 물 수요는 천문학적일 것입니다. 이는 리튬이 일반적으로 소금물 용액에서 추출되기 때문입니다. 페그마타이트로 알려진 암석이는 각각 광범위한 증발과 광범위한 담수 처리가 필요합니다.
미국에 강화 중인 추가 리튬 광산을 지원할 만큼 충분한 물이 있는지 확인하기 위해 기후변화연구진은 광산 회사의 데이터를 사용하여 2050년에 활성화될 것으로 예상되는 23개 리튬 광산의 미래 물 사용량을 계산했습니다. 그런 다음 그들은 2040년에서 2060년 사이의 네 가지 전형적인 사회 경제적 및 기후 시나리오에 따라 농업 및 제조업과 같은 다른 부문의 예상 물 사용량 위에 이 예상 물 사용량을 계층화했습니다.
연구진은 대부분의 경우 이용 가능한 물 공급이 새로운 리튬 광산을 지원하기에 충분하지 않다는 사실을 발견했습니다. 눈에 띄는 사례는 남부 캘리포니아의 솔턴 해(Salton Sea)로, 여기에는 약 450만 톤(410만 미터톤)의 리튬이 함유되어 있습니다. 솔튼 해는 콜로라도 강으로 유입되며 리튬 채굴 및 기타 물 수요를 지원하는 데 사용할 수 있는 물의 양이 가장 적습니다. 강의 유량 감소로 인해.
남부 캘리포니아의 솔턴 해(Salton Sea)는 부분적으로 콜로라도 강(Colorado River)의 유량 감소로 인해 수십 년 동안 줄어들었습니다. 해저 지하의 지열 소금물 매장지는 지구에서 가장 큰 리튬 매장량 중 하나를 함유하고 있는 것으로 생각됩니다.
(이미지 출처: Mario Tama via Getty Images)
미국의 리튬 매장지는 네바다, 애리조나, 캘리포니아에 밀집되어 있습니다. 이것도 가장 건조하고 물 부족 국가 중 일부. 이번 연구에서는 배출량이 많은 “평상시와 같은” 기후 시나리오에서 강수량이 증가한 것으로 나타났지만, 이들 지역에는 추가적인 리튬 채굴은커녕 다른 활동을 지원할 만큼 충분한 물이 없을 가능성이 높다고 Dunn은 말했습니다.
이번 연구에는 리튬이 풍부한 노스캐롤라이나와 아칸소 지역을 포함해 네 가지 예외가 있었는데, 이 지역에는 향후 광산을 지탱할 수 있을 만큼 충분한 물이 있을 수 있습니다. 그러나 리튬 채굴과 관련된 다른 우려도 있습니다.
Dunn은 “미국의 많은 리튬 매장지는 연방 정부가 인정한 원주민 및 부족 보호 구역 근처에 위치하고 있으며 광산은 원주민의 권리를 침해할 수 있습니다.”라고 말했습니다. “리튬 채굴은 민감한 생태계와 생물다양성을 교란할 수도 있습니다. 다른 많은 광물 광산과 마찬가지로오염, 토양 침식, 수질 오염이 우려됩니다.”
결과는 리튬 공급원 탐색에서 중요한 문제를 강조합니다. 리튬은 녹색 에너지 전환을 지원하고 기후 변화를 제한하는 데 필수적이지만 지구 온난화로 인해 물 가용성이 줄어들면 리튬 추출이 어려워집니다.
이 연구에서는 일부 수자원에 대한 압력을 줄이고 리튬 채굴과 같은 활동의 가용성을 높일 수 있는 잠재적인 물 사용 효율성 개선을 탐구하지 않았습니다. 연구원들은 또한 기후 변화에 따른 물 이동에 대한 연구가 부족하기 때문에 분석에 유역 간 이동(IBT)으로 알려진 물 교환을 포함하지 않았습니다.
Dunn은 “IBT는 건조하거나 물이 부족한 지역에 물을 공급하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 연구에 따르면, 온난화된 세계에서 리튬 채굴에 사용할 수 있는 물의 양에는 상한선이 있을 가능성이 높습니다. 이는 미국이 리튬 및 기타 중요한 광물에 대해 부분적으로 해외 공급망에 계속 의존할 가능성이 높다는 것을 의미합니다.
