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未來的電動車和智慧手機的動力，可能要仰賴黃石公園的超級火山。



美國科學家最近的研究報告，認為這些火山的古老沉積物含有大量的鋰。這個發現，或許可以分散全球鋰礦只集中少數來源所帶來的能源戰略風險。



圖文／鏡週刊

鋰（Lithium）是自然界最輕的金屬，瑞典化學家阿維德森（Johan August Arfvedson）在1817年首先發現。過去兩百年來，它被用在精神疾病的治療和製造核武，不過需求量並不大。目前世界上絕大多數的鋰金屬的來源，是提取自智利高原上的滷水，和澳洲的偉晶岩(pegmatite)礦床。

但是進入二十一世紀後，鋰成了鋰電池的重要成分。這個柔軟銀白色的鹼金屬如今廣泛使用在手機、筆電、相機和汽車的充電電池，身價也因此水漲船高。

像是瑞典汽車大廠Volvo已經宣布，從2019年開始，將只生產電動車和油電混合車。這代表鋰的需求未來還會持續增加，成為各方爭搶的珍貴戰略資源。

一篇發表在《自然通訊》期刊的研究中，史丹佛大學和美國地質調查局的研究員，宣稱在黃石公園的超級火山裡，發現了鋰礦的可能新來源。

所謂的「超級火山」（supervolcano），噴發時的威力大約是一般火山的一千倍。它們劇烈噴發產生的火山灰和浮石，散落在廣大的區域。

不同於一般火山噴發後形成的錐形火山口，這些超級火山因為噴發範圍過於巨大，火山口會崩塌形成大洞，形成如巨大盆地的結構，稱為「破火山口」（caldera，原意就是「鍋子」，也稱做火山臼、陷落火山口）。凹陷的部分往往蓄水，形成湖泊。除了知名的黃石公園破火山口，美國還有其他三個超級火山，分別位於奧勒岡的火山口湖（Crater Lake）、加州的長谷（Long Valley）、以及新墨西哥州的瓦勒斯火山（Valles Caldera）。

根據科學家研究，經過數千年甚至數萬年降雨和地底溫泉的淋溶作用，原本在火山岩漿中富含的鋰元素，會從火山沉積物中沖刷出來，並在火山湖沉澱，形成稱為水輝石（hectorite）的黏土，它們可望成為鋰礦開採的來源。

在未來幾十年，取得鋰礦的供應代表著巨大的利益。研究報告中也提到，它可以符合「產業界對鎘金屬日益高升需求，並分散全球鋰金屬的供應鏈。」

歷史上發生過黃金潮（gold rush），所以我們很清楚金礦是在何處，它是如何及為何形成。 但是過去我們沒有鋰金屬潮（lithium rush），現在對鋰的需求增加的速度，已經快過對這個資源在科學理解的進展。 所以，對這些資源背後的基礎科學趕快迎頭趕上非常重要。

湯瑪斯本生（Thomas Benson），論文主要作者

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Yellowstone supervolcano could power electric cars of the future（Newsweek）

New source of energy-critical lithium found in supervolcanoes, Stanford researchers find（Stanford news）

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