デボン紀マーセラス頁岩からの生産水からのリチウム質量収率の推定

タイトル	デボン紀マーセラス頁岩からの生産水からのリチウム質量収率の推定
著者紹介	ジャスティン・マッキー、ダニエル・J・ベイン、グレッグ・ラッキー、ジェームズ・ガーディナー、ジュナ・ガリバー、バーバラ・クチコ
雑誌	サイエンティフィック・レポート
日付	04/16/2024
土居	10.1038/s41598-024-58887-x
はじめに	世界的な脱炭素化の推進により、リチウムの必要性が大幅に高まっている。本研究では、公開されている廃棄物コンプライアンス・データとモンテカルロ・シミュレーションを利用して、ペンシルベニア州のマーセラス・シェールから産出される随伴水（PW）から回収可能な総リチウム量を定量化した。州全体のマーセラス・シェール生産水には相当量の抽出可能なリチウムが含まれているが、北東部と南西部の操業地域によって、濃度、生産量、抽出効率にばらつきがある。年間予測では、州全体のリチウム収量は年間約1160トン（95% CI 1140-1180）である。PW生産減少曲線の分析により、州の北東部（中央値 = 2.89 × 10 7 L/10年）と南西部（中央値 = 5.56 × 10 7 L/10年）の地域間の累積体積の違いが明らかになった。これらの違いは、個々の井戸のリチウム収量予測に影響し、ペンシルベニア州南西部の井戸の収量は推定2.90 mt/10年（95%信頼区間2.80-2.99）、ペンシルベニア州北東部の井戸の収量は1.96 mt/10年（信頼区間1.86-2.07）である。さらに、マグネシウム/リチウム（Mg/Li）質量比は地域によって異なっており、ペンシルベニア州北東部の流体は中央値5.39（IQR, 2.66-7.26）と低いMg/Li比を示したのに対し、ペンシルベニア州南西部のPWは中央値17.8（IQR, 14.3-20.7）と高い比率を示した。これらの知見は、マーセラスPWから相当量のリチウムが採取可能であることを示唆しているが、化学組成と生産量の地域差は、回収プロセスの有効性に影響を与える可能性がある。
引用	Justin Mackey, Daniel J. Bain and Greg Lackey et al. Devonian-aged Marcellus Shaleから供給される生産水からのリチウム質量収率の推定。Sci Rep.第14巻。DOI: 10.1038/s41598-024-58887-x
エレメント	リチウム , マグネシウム (Mg)
産業	エネルギー貯蔵とバッテリー , 石油・ガス , リサーチ＆ラボラトリー