科學家發現地球最大鋰礦藏下的「外星」化學現象

最新研究顯示，富含鋰的鹵水具有以硼為主導的獨特化學特性，與一般鹽水截然不同。這項發表於《科學進展》期刊的研究指出，全球多數鋰礦存在於化學性質迥異於海水的特殊鹽水中，此發現可能重塑未來鋰礦開採方式，並改善廢水處理技術。

鋰在推動再生能源革命中扮演關鍵角色。全球約40%的供應來自南美安地斯山脈與亞洲青藏高原的廣闊鹽灘。在這些偏遠乾旱地區，鋰並非從岩石中開採，而是溶解於地下高鹽度鹵水中，隱藏在閃亮鹽層之下。

杜克大學環境學院傑出教授Avner Vengosh表示：「我們發現這些地區鹵水的pH值幾乎完全由硼主導，與海水和其他常見鹽水截然不同。這就像在研究外星球的化學環境。」Vengosh教授負責監督這項突破性研究。

研究團隊在玻利維亞烏尤尼鹽沼進行調查，這裡擁有全球最大的鋰鹵水礦藏。傳統鋰礦開採是將地下鹵水泵至地表蒸發池，透過蒸發濃縮後提取鋰。團隊發現天然鹵水pH值接近中性，但蒸發池中的鹵水卻呈現高度酸性。

主要研究者Gordon Williams博士解釋：「透過一連串地球化學反應，烏尤尼鹽沼鹵水中的碳酸鹽鹼度降低，而硼鹼度成為主導因素。」研究人員建立電腦模型證實，高濃度硼是影響pH值的關鍵因素。

為驗證發現，團隊分析來自智利、阿根廷、玻利維亞（合稱鋰三角）及青藏高原等地的300多組鋰鹵水資料。結果顯示在大多數樣本中，硼確實是影響鹼度與pH值的主要成分。

這項研究首次證實硼在鋰鹵水蒸發過程中的關鍵作用，可望為未來鋰礦開採技術提供新方向，協助業界更有效率地提取鋰礦並安全處理廢水。研究獲得杜克大學多項研究基金支援。

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