@ 2017.08.22 , 17:00
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电池材料新来源:超级火山

为了更好地利用类似风能或者太阳能这样的可再生能源,得找到一种有效存储电能的方法,让大风不吹太阳不亮的时候世界也有能源可用。

锂离子电池是目前最靠谱的大规模电能存储方式之一。马一龙(Elon Musk)已经决定在澳大利亚造一座100兆瓦的电池工厂,能源公司AES也正在洛杉矶建一个相似规模的设施。

目前,这些电池中使用的锂金属大部分来自澳大利亚和智利。但根据一项最新的研究,还有一个意想不到的地方可以供应这些装置所需要的锂元素——超级火山。

电池材料新来源:超级火山
credit:123RF

“为了减少碳排放量,未来我们将不得不使用电动汽车和大容量的电池。”论文的共同作者Gail Mahood教授说,“为了不在经济或者政治上受制于人,在美国本土找到锂金属资源是非常重要的。”

斯坦福大学的团队发明了一种新技术,用来在超级火山爆发后的火山湖中检测锂元素。

在上千年的时间中,火山沉积物中的锂金属元素渗透到了火山湖中,并在湖中以黏土的形式聚集起来。但是根据最开始火山喷出的岩浆不同,总有一些火山湖中的锂元素含量更加丰富,所以找出哪些火山湖含有更丰富的锂元素则是研究的关键。

“因为锂是一种非常活泼的元素,所以测量锂含量很困难。”该项研究的主要作者Tom Benson说。“通常火山学家们会测量火山岩的整体化学组成,但是这条路在检测锂元素的时候行不通。”

于是研究团队找到了一种新方法检测火山湖的锂元素含量。Benson的团队通过提取、加热、分解那些困在晶体中的岩浆微粒来分析岩浆中的锂元素含量。

尽管这个过程既繁琐又耗时,但毕竟是一种寻找锂元素的简单方法。“研究表明,岩浆中的锆元素含量与锂元素含量几乎是线性相关的。”Benson说。“岩浆中含锂越多,含锆就越少,反之亦然。”而且因为锆比锂稳定的多,检测锆的含量要容易许多。

虽然研究是以美国的现状为基础进行的,但是全世界未来都将面临相似的挑战。举例来说,英国的“并网能量存储市场容量预计将从2016年底的30亿瓦增长到2022年的280亿瓦”,AES公司能量存储部门的市场经理Marek Kubik表示。

“这个研究既简洁又有意思,”加拿大纽芬兰大学的教授Stephen Piercey表示。他并没有参与这项研究。“他们使用的微量化学检测手段提供了一种记录哪些种类的火山可能富含锂元素的方法,并且可以用于协助寻找哪座超级火山的周边环境可能具有开采锂资源的潜力。”

住在火山周围人们利用火山作为能量来源的历史已经超过100年了。比如在冰岛利用地热井驱动涡轮来发电。然而这种利用火山能的状况只能发生在活火山周围。

Benson则表示:“我在这篇文章中讨论的是那些古老的休眠火山,火山口的湖已经干涸,古老的火山湖沉积物都暴露出来的那种。”

“地热是用来提供能量的,而锂元素是用来存储能量的;两者不是竞争的关系,而且可以互相补充。我觉得这两种火山资源对于在全球推广清洁能源都很重要。”

本文译自 Wired,由译者 Freez Sun 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 5+1

  1. 3542016

    星际里的气站要造出来了

    [14] XX [1] 回复 [0]
  2. 下水道盾妈
    @2 months ago
    3542073

    我肯定不是第一个
    为什么不用火山烧水发电呢?

  3. 3542105

    🔋队再+1s

  4. 3542216

    因为锂是一种非常活泼的元素,所以测量锂含量很困难—–这个因为所以好奇怪

  5. alpha_boy
    @2 months ago
    3542618

    可能是活泼元素在测量过程中本身就会有巨大的损耗,所以精确测量就变得困难了?

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