O enorme depósito de lítio da caldeira de McDermitt na fronteira Nevada-Oregon

Enterrada sob uma antiga cratera vulcânica na fronteira entre o Nevada e o Oregon existe uma vasta acumulação de argila rica em lítio. Os cientistas defendem agora que este cenário discreto poderá conter lítio suficiente para influenciar o mercado mundial de baterias durante várias décadas.

Um estudo recente sustenta que a caldeira de McDermitt poderá albergar cerca de 20 a 40 milhões de toneladas métricas de lítio, o que a tornaria, muito provavelmente, a maior ocorrência alguma vez identificada.

Tomando como referência o preço médio recente dos contratos nos Estados Unidos para carbonato de lítio - cerca de 37,000 dólares por tonelada - essa estimativa traduzir-se-ia num valor próximo de $1.5 trillion.

Supervulcão de McDermitt cheio de lítio

O depósito encontra-se no interior de uma caldeira: uma grande cratera vulcânica formada quando uma câmara magmática colapsa. Esta bacia específica estende-se por aproximadamente 45 km (28 milhas) no sentido norte-sul e por cerca de 35 km (22 milhas) no sentido este-oeste, ao longo da linha Nevada–Oregon.

A investigação sobre esta ocorrência foi liderada por Thomas R. Benson, PhD, na Lithium Americas Corporation (LAC). O seu trabalho centra-se nos processos de formação de minerais ricos em lítio em ambientes vulcânicos.

Há cerca de 16 milhões de anos, uma erupção de grandes dimensões esvaziou grande parte da câmara magmática sob esta região. Esse episódio deixou depósitos espessos de cinzas quentes que, com o arrefecimento, endureceram e deram origem a rocha vulcânica compacta no fundo da caldeira.

Mais tarde, a cratera passou a conter um lago de longa duração, onde se acumularam cinzas vulcânicas e lamas. Esses sedimentos originaram argilitos lacustres (formados em ambiente de lago) que, hoje, retêm grande parte da argila enriquecida em lítio.

Como o magma quente se transforma em argila de lítio

A grande profundidade, por baixo da bacia, o magma continuou a libertar fluidos hidrotermais - água quente com minerais dissolvidos - que circularam no subsolo muito depois da erupção principal.

Ao circularem, esses fluidos lixiviaram lítio e outros elementos do vidro vulcânico e transportaram-nos para cima, introduzindo-os nos sedimentos húmidos do antigo lago.

Com a evolução desta química, a lama do lago transformou-se primeiro em esmectite, uma argila rica em magnésio capaz de absorver lítio entre as suas camadas.

Posteriormente, fluidos a temperaturas mais elevadas alteraram parte dessa esmectite, convertendo-a noutra argila chamada ilite, que consegue fixar quantidades muito maiores de lítio.

Na zona enriquecida em lítio de Thacker Pass, a ilite - uma argila rica em potássio que prende o lítio de forma firme - forma uma faixa com cerca de 30 m (100 pés) de espessura.

As análises indicam que esta argila pode conter aproximadamente 1.3 a 2.4 percent de lítio em peso, o que representa cerca do dobro do que é típico em depósitos de argilito.

Uma reportagem recente salientou que a camada de ilite de alto teor se encontra relativamente próxima da superfície, o que torna viável a mineração a céu aberto em cava de grandes dimensões.

A mesma peça referiu também que investigadores tinham registado concentrações de lítio a atingir cerca de 1 percent em peso, segundo Thomas R. Benson, geólogo da Lithium Americas Corporation.

Porque é que este depósito de lítio é importante

Actualmente, o lítio é mais conhecido por ser o componente central da bateria de iões de lítio, uma bateria recarregável em que iões de lítio se deslocam entre dois eléctrodos.

Estas baterias alimentam telemóveis, computadores portáteis, automóveis eléctricos e sistemas de armazenamento que ajudam a equilibrar a energia eólica e solar na rede eléctrica.

O mesmo grupo de investigação assinala que a procura global de lítio poderá atingir um milhão de toneladas por ano até 2040, o que corresponde a oito vezes a produção de 2022.

É por isso que um depósito tão concentrado dentro de uma única bacia suscita grande interesse junto de governos e empresas que planeiam transições energéticas a longo prazo.

Depósitos de lago vulcânico como este tendem a ser pouco profundos e muito extensos, o que reduz a razão de decapeamento (a quantidade de estéril por tonelada de minério).

Em comparação com minas mais profundas de rocha dura, isso significa frequentemente menos rocha a detonar e menor consumo de energia por tonelada de lítio.

Como as argilas mais ricas se localizam perto da superfície em Thacker Pass, a exploração pode incidir directamente nas camadas com maior densidade de lítio.

A combinação de enorme tonelagem, teores elevados e uma geometria relativamente simples torna este depósito invulgar entre os recursos de lítio conhecidos em argilas.

Questões ambientais dentro da argila

Um depósito desta escala levanta também perguntas difíceis sobre água, vida selvagem e o significado cultural desta paisagem.

Tribos locais e comunidades ligadas à pecuária manifestaram preocupações sobre a forma como uma mina de grande dimensão poderia afectar nascentes, áreas de pastoreio e locais sagrados.

Os defensores argumentam que um depósito de argila pouco profundo pode perturbar menos território do que várias minas pequenas dispersas por regiões distantes.

Os críticos contrapõem que, mesmo sendo uma única grande cava, a exploração pode alterar águas subterrâneas, gerar poeiras e fragmentar habitats se não for gerida com rigor.

O processamento do lítio em depósitos hospedados em argila é tecnicamente exigente, porque o metal está incorporado nos minerais em vez de se encontrar em salmouras.

Os engenheiros têm de triturar a argila, recorrer à lixiviação, aplicar lavagens químicas com soluções cuidadosamente escolhidas e, por fim, recuperar o lítio limitando simultaneamente o uso de água e a produção de resíduos.

O que os geólogos procuram a seguir na caldeira de McDermitt

Os geólogos que estudam McDermitt descrevem agora uma “receita” para depósitos vulcânicos ricos em lítio, que combina a química do magma, a forma da bacia e um calor persistente ao longo do tempo.

Os magmas desta área eram peralcalinos - uma composição ígnea invulgarmente rica em sódio e potássio - elementos que tendem a reter lítio à medida que arrefecem.

Mais tarde, o magma voltou a ascender sob a caldeira numa fase designada ressurgência, isto é, um novo soerguimento impulsionado por magma fresco a empurrar para cima.

Esse movimento fraturou as rochas superiores, abriu vias de circulação para fluidos quentes e concentrou a formação de ilite rica em lítio ao longo da margem sul da bacia.

Com este modelo em mãos, equipas de prospecção analisam bacias vulcânicas à procura de química semelhante, leitos lacustres preservados e sinais de circulação antiga de fluidos quentes.

Ao que tudo indica, existem poucos locais no mundo com a mesma combinação de grande dimensão, bacia fechada e actividade magmática de longa duração que caracteriza McDermitt.

Lições deste depósito de lítio

O depósito de lítio da caldeira de McDermitt é enorme, superficial e quimicamente invulgar, características que o distinguem da maioria das outras fontes conhecidas. Ao mesmo tempo, situa-se numa paisagem habitada, onde pessoas, fauna e água já têm prioridades estabelecidas.

As decisões tomadas nos próximos anos irão definir se este lítio permanecerá maioritariamente preso na argila ou se passará para baterias e para a rede eléctrica.

Seja qual for o desfecho, McDermitt já alterou a forma como os cientistas encaram os locais onde minerais críticos podem estar escondidos em antigos sistemas vulcânicos.

Para quem pensa em clima e tecnologia, este caso evidencia a ligação entre acontecimentos geológicos longínquos e as baterias usadas no dia a dia.

Compreender como os minerais se formam na crosta terrestre torna-se, assim, directamente ligado a questões sobre automóveis, telemóveis e redes eléctricas.