Peta AS ini menunjukkan area inset yang menampilkan area yang disorot untuk Formasi Smackover dan area pengambilan sampel. Formasi Smackover (disorot dengan warna kuning) meliputi bagian selatan ke timur Texas, bagian selatan Arkansas, bagian atas Louisiana dan beberapa wilayah timur, bagian selatan Mississippi, wilayah barat daya Alabama, dan bagian dari menjulur Florida. Area pengambilan sampel terletak di bagian bawah Arkansas (disorot dengan garis merah). (Sumber/Penggunaan: Domain Publik.)
RESTON, Va.— Amerika Serikat mungkin benar-benar berada di atas harta karun yang terpendam! Jauh di bawah tanah di barat daya Arkansas, para ilmuwan telah menemukan kekayaan tak terduga: litium yang cukup untuk memberi daya pada jutaan baterai kendaraan listrik. Penemuan ini bahkan dapat membebaskan Amerika dari ketergantungannya pada impor mineral penting ini dari luar negeri.
Studi inovatif yang dilakukan oleh Survei Geologi AS (USGS) mengungkapkan bahwa wilayah ini berada di antara keduanya 5 dan 19 juta ton cadangan litium. Jumlah tersebut cukup untuk memenuhi proyeksi permintaan baterai kendaraan listrik di seluruh dunia pada tahun 2030 sembilan kali lipat.
Penemuan ini dipublikasikan di Kemajuan Ilmu Pengetahuan Hal ini terjadi pada saat yang penting, karena keinginan global untuk memproduksi kendaraan listrik telah menyebabkan permintaan lithium meroket. Logam ringan ini sangat penting untuk memproduksi baterai isi ulang yang menggerakkan segala sesuatu mulai dari ponsel pintar hingga mobil listrik, dan hingga saat ini, Amerika Serikat harus sangat bergantung pada impor untuk lebih dari seperempat pasokan litiumnya.
“Lithium adalah mineral penting untuk transisi energi, dan potensi peningkatan produksi AS untuk menggantikan impor mempunyai implikasi terhadap lapangan kerja, manufaktur, dan ketahanan rantai pasokan,” kata David Applegate, Direktur USGS, dalam rilis media.
Apa yang membuat penemuan ini sangat menarik adalah keberadaan litium. Ini larut dalam air laut kuno yang terperangkap dalam formasi geologi yang disebut Smackover – lapisan batu kapur besar yang membentang di beberapa negara bagian Selatan. Waduk bawah tanah yang terbentuk pada zaman dinosaurus pada periode Jurassic ini telah lama dikenal dengan kandungan minyak dan brominnya. Kini, ia mengungkap rahasia berharga lainnya di perairan asinnya.
Untuk memetakan harta terpendam ini, para peneliti menggunakan kombinasi canggih antara teknik lama dan baru. Mereka mengumpulkan sampel air dari wilayah tersebut dan menganalisisnya di laboratorium USGS Brine Research di Virginia. Kemudian, dengan menggunakan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin, mereka membuat peta terperinci yang memprediksi konsentrasi litium di seluruh wilayah – bahkan di wilayah yang tidak dapat diambil sampelnya secara langsung.
“Penelitian kami mampu memperkirakan total litium yang ada di bagian barat daya Smackover di Arkansas untuk pertama kalinya,” jelas Katherine Knierim, peneliti utama studi tersebut. “Kami memperkirakan terdapat cukup litium terlarut di wilayah tersebut untuk menggantikan impor litium AS dan masih banyak lagi.”
Knierim memperingatkan bahwa perkiraan ini hanya menunjukkan berapa banyak litium yang ada, bukan berapa banyak yang dapat diekstraksi secara praktis.
“Penting untuk diingat bahwa perkiraan ini merupakan penilaian yang sudah ada. Kami belum memperkirakan apa yang secara teknis dapat diperoleh kembali berdasarkan metode baru untuk mengekstrak litium dari air garam.”
Salah satu aspek yang sangat menjanjikan dari penemuan ini adalah bahwa sebagian besar air garam kaya litium telah dipompa ke permukaan sebagai produk sampingan dari operasi minyak dan gas. Daripada memperlakukan air garam ini sebagai limbah, air garam tersebut dapat diproses untuk mengekstrak litium yang berharga – yang secara efektif mengubah masalah pembuangan menjadi sumber daya yang berharga.
Penemuan ini tidak mungkin terjadi pada waktu yang lebih baik. Seiring dengan upaya negara-negara di seluruh dunia untuk mengurangi emisi karbon, permintaan kendaraan listrik – dan kebutuhan litium untuk baterainya – diperkirakan akan meroket. Deposito di Arkansas ini dapat membantu mengamankan posisi Amerika dalam industri kendaraan listrik yang sedang berkembang sekaligus mengurangi ketergantungannya pada pemasok asing.
Jika berhasil dikembangkan, cadangan litium ini dapat mengubah Arkansas di barat daya menjadi pemain kunci dalam revolusi energi ramah lingkungan, membuka lapangan kerja dan industri baru di wilayah tersebut sekaligus membantu mendorong transisi Amerika ke kendaraan listrik.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Untuk memahami potensi ekstraksi litium, para peneliti menggunakan pembelajaran mesin untuk menganalisis kadar litium dalam sampel air garam Formasi Smackover. Mereka mengumpulkan data dari sampel historis dan terkini, memeriksa faktor-faktor penting seperti kedalaman, suhu, dan sifat geokimia lainnya.
Model pembelajaran mesin yang disebut “hutan acak” dilatih untuk memprediksi konsentrasi litium di seluruh wilayah, membuat peta untuk membantu mengidentifikasi wilayah kaya litium untuk potensi ekstraksi. Pendekatan ini membantu menghindari pengambilan sampel yang mahal dengan memperkirakan area yang kemungkinan memiliki konsentrasi litium tinggi.
Hasil Utama
Studi tersebut memperkirakan air asin Formasi Smackover di Arkansas selatan mengandung antara 5,1 dan 19 juta ton litium. Jumlah ini mewakili sebagian besar — hingga 136% — dari cadangan litium Amerika Serikat saat ini. Dengan membuat peta, para peneliti dapat mengidentifikasi zona-zona di dalam formasi yang kadar litiumnya melebihi batas yang diperlukan untuk ekstraksi komersial, sehingga menandai zona-zona tersebut sebagai wilayah berpotensi tinggi untuk sumber litium di masa depan.
Keterbatasan Studi
Penelitian ini memiliki beberapa keterbatasan utama. Pertama, penelitian ini sangat bergantung pada data historis, yang mungkin tidak sepenuhnya mewakili tingkat litium saat ini. Selain itu, meskipun model pembelajaran mesin efektif, model ini berfungsi paling baik dalam rentang data sampel dan mungkin tidak secara akurat memprediksi kondisi ekstrem (tingkat litium sangat tinggi atau sangat rendah). Data tambahan dari wilayah yang kurang sampelnya akan meningkatkan keakuratan model masa depan.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menyoroti potensi Formasi Smackover sebagai sumber litium yang signifikan, menunjukkan bahwa Formasi ini dapat memenuhi permintaan litium yang terus meningkat yang didorong oleh produksi baterai untuk solusi energi terbarukan. Namun, keterbatasan dalam kualitas data dan jangkauan model menunjukkan bahwa pengambilan sampel tambahan dapat membantu menyempurnakan prediksi dan memberikan estimasi sumber daya yang lebih akurat. Jika berhasil, ekstraksi litium dari air garam ini dapat mengurangi ketergantungan AS pada sumber litium asing.
Pendanaan & Pengungkapan
Studi ini didanai oleh Survei Geologi AS, dengan dukungan tambahan dari badan geologi negara. Para peneliti melaporkan tidak ada kepentingan finansial yang akan mempengaruhi temuan ini.
