手机电池与世界“干极”

文摘   2024-11-21 12:04   阿塞拜疆  

智利阿塔卡马沙漠

  对许多现代人来说,手机已经成了每天不离身的重要物品。阅读资讯、接打电话、浏览视频……无不需要手机电池来提供动力。

      智能手机、笔记本电脑、新能源汽车等安装的电池,具有“小身材大能量”、使用寿命长、自放电率低的共同特点,它们都属于锂离子电池的范畴。

      用来制作它们的金属——锂,也因此日益受到世界各国的重视。2022年,全球锂矿探明可采储量约2605万吨,半数以上锂矿储量都位于南美洲的智利、阿根廷、玻利维亚,这三个国家也有南美“锂三角”之称。

  在自然界中,锂矿资源主要以两种形式存在,一种为岩石锂矿,另一种为卤水型锂矿。

      “锂三角”地区的卤水锂矿约占全球总量的70%,其中最大、最纯净的卤水矿位于智利北部的阿塔卡马沙漠。这片沙漠有世界“干极”之称,平均海拔超过600米,总面积约为18万平方千米,年平均降雨量仅有15毫米

      然而,阿塔卡马沙漠距离海洋并不遥远。沙漠东部的安第斯山脉阻挡了来自大西洋的湿润水汽,并且沙漠附近的海洋常年受副热带高压控制,将温度较高的下沉离岸风吹到沙漠上空,在秘鲁寒流的影响下,下层水汽凝结成雾,但水滴太小,难以形成雨。这些综合因素,共同造就了世界上最干燥的沙漠。

  虽然阿塔卡马沙漠的多数地区都是不毛之地,却盛产硝石、银、铜、锂等矿产。锂矿主要来自沙漠地区盐分极高的咸水湖,它们是数百万年前由于板块挤压而形成的。经过长期蒸发,湖水中的矿物质含量比例不断上升,有的盐湖含盐度比著名的“死海”还高。

      近年来,阿塔卡马的盐湖附近建起了专门的加工厂,从盐湖下层抽取的卤水初始含锂浓度约为0.02%,虽然看上去并不高,但在卤水锂矿中已经位于前列。卤水前期加工方式较为简单,注入蒸发池后,依靠沙漠的高温、强风来降低水分含量,当其中的锂浓度上升到6%时,再将含锂卤水运到专门的加工厂,将纯锂提炼出来。

      这些来自沙漠的锂,将应用到多种高科技产品之中。

  阿塔卡马沙漠扬名世界之处,并不仅仅是“干极”和产锂盐湖,它还和宇宙有着奇妙的关联。

      在海拔约3000米的部分沙漠地区,土壤因干旱而极度荒凉,不存在任何生命迹象,主要成分与火星土壤非常相似。美国宇航局曾在此对火星探测器的性能开展模拟测试,一些科幻影视作品也选择阿塔卡马作为拍摄火星场景的外景地。

      阿塔卡马的沙漠夜空环境非常适合天文观测,这里安装了由66台射电望远镜组成的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA),拍下了人类史上首张黑洞照片。

      尽管阿塔卡马久旱无雨,但在距离海洋较近的沙漠地带,仍然可以发现生命力顽强的多种植物,它们主要依靠空气中的水蒸气存活,有些植物的种子能够休眠数年,待环境适宜时再发芽。

阿塔卡马沙漠百年不遇大雨

      2015年,在气候变化的影响下,阿塔卡马沙漠迎来了百年不遇的大雨,雨后的沙漠出现了锦葵花盛开的奇观。

       沙漠中的居民用水也来自浓雾,当地人在山脊上安装了大型集雾网、集雾面板,用来凝聚雾中的水滴,转化为生活用水。

沙漠中安装的集雾网


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