第十六章 白金

阿塔卡馬鹽湖（Salar de Atacama），智利

近旁是奇特的月亮平原，亮紅色的湖、鹽山，還有冒著煙的火山，阿塔卡馬鹽湖有種怪異、驚悚的美。湖邊倘佯著火鶴、原駝與小羊駝──駱馬與羊駝的野生近親。但當你往裡走，走向科學家所謂「核心」地帶時，生命開始消失了。你發現自己來到一處比不毛荒漠更加不毛的荒漠。

除了南極洲幾處永無天日的地方，這裡是地表最乾燥的地區。你一來到這裡就會發現：皮膚發熱、嘴唇開裂，口乾舌燥。我來的那天濕度不超過十二％：非常適合洗三溫暖，但要生活在裡面可真受不了。

技術性的解釋是，這處由砂、石與鹽組成的荒漠，位在一處兩面雨影區（rain shadow）：它的東面是安地斯山，西面是智利海岸山脈，兩相阻擋之下，這裡的降雨量非常、非常少。有些氣象站從未記錄過一滴雨，儘管在鹽湖等若干地區，在非常偶然的情況下也會出現一些豪雨。本地人稱這種豪雨為「玻利維亞冬天」，矛盾的是它一般出現在夏季。

阿塔卡馬鹽湖與你想像中的鹽湖──猶他州開闊平坦的白色「大鹽湖」（Great Salt Lake）或玻利維亞的「烏尤尼鹽湖」（Salar de Uyuni）不一樣。相形之下，阿塔卡馬鹽湖呈現褐色，而且略帶鱗片狀。它的褐色事實上是一層非常薄的、從鄰近沙漠吹來，附著在湖面鹽上的砂；呈現鱗片狀是因為它的表面仍在緩緩、無聲無息地生長，新的鹽莖像手指一樣朝天伸展。其他鹽湖色白而且平坦，是因為雨水沖刷，洗去了砂，鱗狀鹽爪還沒來得及成形就被雨水沖垮。既然這裡很少下雨，這些鱗狀鹽爪便能緩慢、不斷地長著。

我一度走入阿塔卡馬鹽湖湖面，但很快發現自己犯了個錯。想走入處處鹽爪的湖面，你得先戴上結實的厚手套才成，因為這些鱗狀鹽爪比廚師的刀還鋒利。湖面崎嶇難測，就算你再小心謹慎、步步為營，想往前走而不摔倒幾乎不可能，而一旦你摔倒，想用手去撐住……我在鹽爪叢林蹣跚前行了五分鐘，停下腳步，望著自己的手指，想像如果不慎摔倒，它們會成什麼樣子，於是轉身折返。每踏出一步，鹽層就在我腳下碎裂，在湖面發出一種類似北歐湖冰解凍時會有的奇怪迴響。但這裡的響聲更令人毛骨悚然，因為我知道在這湖面下幾公尺處有什麼：一處碩大無比的地下高密度鹽水池。這處鹽水池可是大生意，我們來這裡就為了它。它很深，富含各式各樣的鈉、鎂、鉀、硼……沒錯，還有鋰溶液。

基於某種經驗邏輯，我將鋰納入原料世界六大關鍵之一。鋰是一種神奇的金屬：它與氫、氦同屬大爆炸（Big Bang）創造的三種原始元素，這使它成為宇宙最古老的物質。沒有任何其他元素像鋰這樣，兼具質輕、導電與電化學能。沒有其他金屬像鋰這樣善於儲蓄能。它輕得能在油中漂浮，軟得可以用菜刀切割，但它的化學反應性極強，在接觸水與空氣時會發出嘶嘶聲與爆裂聲。有些東西是你在化學實驗室外見不到它的基本形的，鋰就是其一。鋰之所以成為最強大的電池，從而成為二十一世紀能源新核心，正因為它有強大的化學反應性。

如果想去除碳排放，在今後幾十年間脫離化石燃料，我們就得將大部分的世界電氣化（即減少對石油、但增加對銅的依賴）；我們需要建造更多風力渦輪機（鋼、矽與銅）與太陽能板（銅與冶金矽），遑論更多水力發電水壩（混凝土）了。不過除非我們有辦法儲能，所有這些都不管用，因為像太陽能與風力等再生能源，本質上有其間歇性，我們需要儲能以因應能源短缺期間所需。我們需要儲能，讓車輛可以不靠化石燃料也能在路上行駛。

雖說電池不能解決所有這些問題，但可以為大部分問題提供解方，幫我們達標。此外，電池裡雖說使用許多化學物質，但就質輕與儲能能力而言，沒有一種能比得上鋰。誠如科學文章作者賽斯．弗雷契（Seth Fletcher）所說，「宇宙賜給我們的，沒有比這更好的東西了。」 [1]

我們又一次回到智利，與之前為瞭解銅而來此的原因差不多：世上產銅最多的地方首推智利，產鋰最多的地方也在這裡。阿塔卡馬鹽湖是世上最大單一鋰礦產地。

阿塔卡馬鹽湖為什麼能產這麼多鋰，是一個我們才剛開始破解的謎，不過根據目前已知線索，最有說服力的解釋如下。把這處鹽湖想成一個大汽鍋。一邊是安地斯火山，另一邊是一群較小的山。水從安地斯山沿著幾條河順流而下，穿過深谷進入盆地。這些水流一路上挾帶智利土壤中極少量的稀有礦物前行，直到流到谷底以後無處可去。困在這個大汽鍋的水逐漸滲入礫石地，由於這裡是地表最乾燥的地區，大部分的水蒸發了。

河水挾著滲入水中的微量火山礦物質流入盆地、浸透沖積扇，然後在南美炎陽下蒸發──想像這樣的過程在億萬年間不斷反覆，你才能逐漸瞭解這處巨型鹽湖是怎麼誕生的。一千年又一千年過去，河水不斷蒸發，留下包括各式各樣礦物質的高濃度鹽溶液。一千年又一千年過去，沉澱速度較鹽液中其他成分更快的氯化鈉，在湖面結成一層鹽殼：就是我在上面勉強走了幾步的那個殼。在距河最遠、年代最古老的地方，由於地底板塊持續擠壓，鹽疊成一整座山嶺，即德拉薩爾山脈（Cordillera de la Sal）。這個過程可能直到今天仍然持續著，只不過進度太緩慢，沒辦法察覺而已。

這就是阿塔卡馬鹽湖的來歷。毫無疑問，這座湖的景觀令人嘆為觀止，而它藏在湖底下的東西則教人難以置信。在部分鹽湖，鹽層至少有三哩厚。在部分鹽湖，鹽層只有薄薄一層，底下就是巨型鹽水池，至少三百萬年來像海綿一樣，不斷在地下吸著。在我們心目中，水總是在不斷流動，無論是海水、河水，是從湖面蒸發的水珠，升入雲端、之後結為雨滴落下，完成迴圈週期。但這裡的水早在人類誕生以前很久，就困在這座黑暗、多鹽的水牢裡，無法動彈。

讀到這裡，你一定對這種原料世界的矛盾──非常老的生出非常新的──耳熟能詳了：行動電話、筆記型電腦，與電動車的電池，部分製作材料就來自這種古鹽水。但無論怎麼說，阿塔卡馬鹽湖的例子另有讓人驚豔之處。望著鹽水湧出這裡的水管，你很難想像這是這些鹽水好幾百萬年來重見天日的頭一遭。你很難想像這些鹽水很快就要送到世界另一邊、裝入電池，又一次打入黑牢。

這裡的鹽水由兩家公司負責開採，一家是雅寶（Albemarle），原是製紙與化學公司，之後全力投入鋰產業。另一家是智利化工，就是本書第二部提到的那家開採 caliche 鹽、將它製成肥料的公司。

這型別鋰礦的開採作業相對簡單。分散鹽湖各處的鹽水井，從鹽層底下抽出古老的鹽水，經管道流入巨型水池，進行蒸發。蒸發作業流程緩慢，需時數月：氯化鈉首先沉澱，餘下的鹽水流入另一巨池，進行氯化鉀沉澱，接著再流入另一蒸發池，除去硫酸鎂。最後，經過一年多的製程，從地底抽出的淡藍色鹽水，已經濃縮成一種幾乎像螢光筆一樣鮮豔的黃綠色溶液。在這個階段，溶液含鋰的純度約為二五％，那綠色則來自仍留在溶液裡的硼。

你或許已經注意到，這項製程不僅相當直截了當，而且與幾千年前腓尼基人在伊比薩製鹽時採用的作法完全一樣，直到今天，匠人也仍沿用此法製作「鹽之花」。事實上，主要的差別在於規模：製作地中海鹽的蒸發池大小以公尺計，在阿塔卡馬鹽湖，大小則是公里。

近年來成為全球最大鋰礦生產業者的智利化工，踏入這行幾乎算是一場意外。它自一九九○年代起開始在阿塔卡馬鹽湖抽取鹽水，但主要為的不是產鋰，而是生產鉀鹼。當時鋰只是一種有趣的副產品。事實上，直到不很久以前，沒有人真正重視過鋰，因為鋰與本書討論的其他幾種原料不同：鋰在文明程序中只扮演著龍套角色。

或許它最重要的用途在於製藥：由於成為治療雙極性疾患（bipolar disorder）與憂鬱症的熱門藥物，鋰闖入「伊凡賽斯」（Evanescence）與「超脫」（Nirvana）樂團的歌曲中，成為文化語言的一部分。的確，由於它能不著痕跡、極為有效地改變人的情緒，有人主張，應該像有些國家將氟化物加入飲水、強化牙齒保健一樣，將鋰加入飲水中。在新核能科技，鋰也扮演小而重要的角色。鋰被證明是熔鹽反應堆的重要冷卻劑，也是如果我們最終實現主流核聚變時所需氚養殖的主要途徑。鋰還有其他幾項用途：它可以強化玻璃（奧圖．蕭特在十九世紀實驗強化玻璃時，首先加入的元素中就有鋰）；鋰在某些金屬中扮演合金角色，其光滑性意味著鋰化物可以是絕佳的潤滑劑，還能改善陶瓷製品的外觀與耐磨性。

這一切都讓鋰成為原料世界的異類。這本書討論的其他幾種原料，幾代、甚至幾世紀以來都是人類生活所不可或缺，如果這本書提早幾十年撰寫，鋰可能根本無法上榜。鋰能成為我們生活中不可或缺的原料，有些像是水泥配方的再發現，或是固態半導體的發明，是一種長期挑戰的結果。一個世紀以來，我們一直渴望打造一種強有力、經久耐用的電池，鋰就這樣華麗登場。

一種更好的電池

第一位用鋰製作電池的工程師，不是別人，就是湯瑪斯．愛迪生。在以宗教般熱情投入，不斷改善配比、加強系統化生產，掌握了混凝土製造技術之後，愛迪生開始以同樣作法處理電池。甚至在愛迪生於二十世紀之初展開對電池的研究時，使用電池儲能已經不是特別新奇的事。事實上，在電氣時代最早期，電能幾乎完全來自電池。在發電機問世之前，電報與最早期的電燈都依靠原始型電池供電。

這種最早期的電池供電始於義大利科學家亞歷山卓．伏特（Alessandro Volta）。伏特於十九世紀之交，用浸在鹽水中的硬紙板將疊成堆的鋅片與銅片分隔，發現可以將電流從一極（在這個案例中，就是金屬片）傳送到另一極。他的這個電極堆就是世界上第一顆電池──伏特電池（voltaic cell）──直到今天仍有人稱它為「伏特堆」（因為它就是一堆）。問題來了：這種東西究竟應該怎麼稱呼。純正主義者會說，一個這樣的東西，無論它是當年伏特發明的那個堆，或是你在你手機裡找到的玩意，都應該稱為「cell」（發電裝置）。他們說，只有在稱呼一組、多個「cell」時，才能叫作「battery」（電池）。不過，近年來，大多數人（包括本書作者）會將這兩種稱呼混用。ｉ

半個世紀後，法國物理學家賈斯東．普朗特（Gaston Planté）將一團浸了酸液的鉛電極裝入玻璃容器，造出世上第一個可充電電池。鉛酸電池可以提供快速的電力爆發，直到今天人們仍用它們啟動汽車引擎，但由於能量密度相對較低，鉛酸電池的儲電能力不強。為求改善，愛迪生開始用週期表上的元素一一進行測試。在完成對鉛與硫酸的測試之後，他開始實驗銅、鈷與鎘等其他元素。經過十年實驗，歷經幾次挫折與一場大規模專利權官司，愛迪生終於推出一套鎳與鐵組合、浸在氫氧化鉀溶液、裝在頂級瑞典製鋼容器裡的電池。推廣這項產品的廣告詞上寫道：「唯一在結構與成分中有鐵與鋼的儲能電池」。

愛迪生的實驗至少強調了一件事。電池化學配方雖說不同，改善普朗特的鉛－酸配方絕對辦得到。畢竟，如愛迪生所說，「如果大自然有意讓我們在電池裡使用鉛來啟動車輛，她就不會把鉛造得那麼重。」而且如果鉛太重，不宜用於電池，則毫無疑問，最輕的金屬最適合電池應用。而與鉛反向而行的週期表上另一頭，在氫與氦的下面就是鋰。愛迪生在他的電池──即所謂Ａ電池──電極溶液中灑了一些氫氧化鋰，搭配溶液中的鉀，與鎳與鐵電極，成果令人鼓舞。鋰將電池儲電能力提升了十％──不過沒有人說得清究竟發生了些什麼。

之後幾年，科學家追隨愛迪生的腳步，研發其他電池化學配方，包括鎳鎘與鎳氫電池，便是今天大多數消費性可充電電池的基礎，例如你家裡的ＡＡ電池。不過，他們還沒能將其中最有前景的元素納入電池。幾十年過去了，一篇篇研究報告都指出，最好的電池應該以鋰化學為基礎，但直到一九七○年代，始終沒有人能掌控這種極易揮發的物質，並將它置入電池中。電池是一種燃料形式──不過是電化學，而非化石燃料。出現在電池裡的是一種控制下的化學反應，一種將物質含有的「爆炸能」（explosive energy）轉換為電流的作用。而爆炸能最強的成分莫過於鋰。 [2]

當年叫「艾索」（Esso）的艾克森美孚（ExxonMobil）在一九七○年代完成第一項突破。當時油價飛漲，身為石油業大廠的艾索，擁有全球資金最充裕的電池部門，部門裡有幾位全球最頂尖的化學專家，努力為公司在一個沒有碳氫燃料的世界打造前途。其中有一位英國化學家，名叫史坦．惠廷翰（Stan Whittingham）。不久，惠廷翰靈光乍現，永久改變了電池世界。

在當時，電池製造業者面對的一大問題是，每次充電或放電時，電極的化學結構都會出現不能逆轉的變化。這種現象造成的實際後果是電池不能持久，愛迪生曾傾多年之力想解決它。惠廷翰找到了讓鋰原子在電極之間往返而不造成損傷的辦法。

或許這麼說會讓電池化學專家看了皺眉，不過為便於瞭解，不妨將電池想像成一組摩天樓，其中一棟是商辦，另一棟是住家，分別代表陰極與陽極。當手機或電動車的可充電電池沒電時，用電化學術語來說，就是許多鋰原子呆坐在陰極──在住家裡──什麼也不做。

但在開始充電以後，那些鋰原子（由於帶電，技術上應稱作鋰離子）前往另一棟摩天樓──就是陽極，也就是例子裡的商辦。它們上工了。在一個完全充滿電的電池，陽極結構中擠滿這種帶電鋰離子。電池在使用時，鋰離子開始帶著電流，一路返回了住家。瞭解這種在陰極與陽極之間的穿梭，你就大致瞭解了可充電電池的工作原理。ⅱ

離子可以從一個電極的晶體結構穿到另一個電極的晶體結構──這個概念就是惠廷翰的靈感。惠廷翰稱為「嵌入」（intercalation）的理論，至今仍是電池運作的基礎。惠廷翰運用這種理論造出世上第一個可充電的鋰電池。這只是一小步──它僅有一個錢幣那麼大，用於手錶──但確是一個起步。惠廷翰的電池每公斤（鑒於它那麼小，應該說，每公克）儲電量高達鉛酸電池的十五倍，而每當惠廷翰設法將電池加得比小錢幣大一點，它就會起火燃燒。為抑制鋰這種固有的反應性，他不得不加入鋁製成合金，可是問題仍然無法完全解決。所以惠廷翰的電池仍然只是一種珍稀品，直到幾年後，英國與日本研究人員終於找出解方為止。 [3]

這裡出現一位了不起的關鍵人物，就是美國物理學家約翰．古迪納夫（John B. Goodenough）。古迪納夫生於耶拿，就是奧圖．蕭特與卡爾．蔡斯創新玻璃製作工法的那個德國城市。先後在耶魯、芝加哥與麻省理工研讀的古迪納夫，於七十年代晚期與八十年代初期在牛津大學主持無機化學實驗室，在電池科技突破中扮演重要角色。他領導的這個團隊創下許多佳績──今天在這座實驗室外還掛了一塊藍牌，紀念他們這些成就──其中包括發現鋰離子電池陰極（那棟住宅區）最佳配方。這裡的關鍵材料是鋰鈷氧化物（lithium cobalt oxide），這種化合物提高了這些電池的安全性與容量，為它們提供一個穩定的陽極基質，使鋰離子能夠穩固的嵌入其中。它不能完全排除電池爆炸的問題，但至少可以避免這類問題。

幾年後，最終的知識躍進在日本出現。日本化學家吉野彰改善了電池中其他的成分。他用一種特定型別石墨──直到今天，亨伯煉油廠生產的針狀焦仍在製作這種石墨──製成陽極，搭配古迪納夫的鋰鈷氧化物，結果效果極佳。吉野彰充電、放電，鋰離子安全而流暢地穿梭在兩極間。他還找出將兩個電極組裝在一起的最佳辦法：將這些材料貼到像紙一樣的薄片上，一起捲入金屬罐中，並用薄膜隔開。這最後的高招──如果電池過熱，作為分隔的薄膜融化，能防阻爆炸──讓人想到賈斯東．普朗特發明的第一個可充電電池。在誕生之初，可充電電池是擠壓在一個罐裡的一團金屬，經過一百多年的實驗與徹底的材料轉型，它多少又回復了本來面貌。

不過，這種電池要進入消費者手中還得花幾年工夫，而且美夢成真之處無論距離艾索的實驗室，或距離牛津化學實驗室都非常遙遠。日本電子公司「索尼」（Sony）一直想為它的錄放影機裝配一種更好的電池，最後找到古迪納夫研擬、經吉野彰改進的雛型。索尼加以調整、加入本身的創意，於一九九二年創造了第一個生產型鋰離子電池，為索尼 Handycam 攝影機提供另一種充電選項。這種新電池比傳統鎳氫電池小三分之一、輕三分之一，儲電量卻更大。之後幾年，鋰離子電池逐漸滲入各式各樣裝置，直到智慧型手機問世，它們才第一次真正大放異彩。集電路系統、半導體、資料機晶片、顯示器於一身的智慧型手機，需要大量電能，需要最強大的電池。今天，幾乎所有智慧型手機使用的電池，都來自惠廷翰、古迪納夫，與吉野彰的研發成果。這三位科學家於二○一九年獲頒諾貝爾化學獎。

首先在美國成型，之後大部分時間都在英國境內研發的這項發明，最後卻在日本展開量產，是直到今天仍讓英語國家大感沮喪的一項話題。為什麼這麼多電池設計上的突破出現在歐美，最後的生產卻為亞洲把持？簡單的答案是，日本擁有欣欣向榮的電子商品──打頭陣的是攝影機與「隨身聽」（Walkmans）──製造市場，而這些商品都需要更高密度電池。

隨著一九九○年代走入歷史，二○○○年代揭開序幕，鋰離子電池逐漸成為電子世界必備零元件，繼筆記型電腦、智慧型手機之後，電動車也入列了。若是沒有內部非凡的矽晶片，智慧型手機就不可能問世，矽晶片為電路供電、容納處理單元、賦予記憶儲存功能，更不用說為相機提供光學感應器了。但若是沒有又輕、又強大、能量密度遠超傳統電池的鋰離子電池，這一切應用都不可能成為事實。

就這樣，對鋰的需求開始超越我們開採鋰礦的能力。此外，鋰與銅或鐵不一樣。我們已經擁有幾百年的銅礦與鐵礦開採經驗，但鋰業仍處於襁褓期中。直到不久之前，世上鋰礦仍然寥寥無幾，阿塔卡馬鹽湖的礦池仍然相對較小。今天這些鹽池已經大到從太空中清晰可見：像砸在沙漠中央的一個巨型粉色調色盤。

最輕金屬的黑暗面

對「人類世」的最佳註解，或許莫過於龐大、淡綠色的阿塔卡馬蒸發池。我們迷戀智慧型手機，決心掙脫對化石燃料的依賴，而想滿足這種迷戀，想達成目標，這座蒸發池似乎是最顯而易見的解決問題之鑰。但一個不快的念頭也難免不在我們腦海間浮現：我們這麼做，會不會只是用一種環境足跡形式取代另一種而已？我們才剛開始瞭解這座鹽湖底下鋰鹽水的來歷，就迫不及待將它抽上來、送往提煉廠？但如果不從這裡採，又要從哪裡採？

智利的阿塔卡馬鹽湖不是世上唯一這類鹽湖；它甚至不是最大的。南美洲的這個角落，在智利、玻利維亞，與阿根廷的所謂「鋰三角」裡，有好幾處這類鹽湖。其中最著名的或許首推玻利維亞的「烏尤尼鹽湖」。烏尤尼鹽湖面積達到四千六百五十平方哩，比阿塔卡馬鹽湖的一千一百六十平方哩大上許多倍，鋰資源也更加豐富。但玻利維亞政府儘管已經展開開採，並誓言建立屬於自己的電池工業，在本書撰寫時卻還不見有多少動靜。這一部分基於政治原因，一部分也因為烏尤尼鹽湖的鹽水資源雖充沛，鋰礦開採卻較難：它每一公升的含鋰量僅阿塔卡馬鹽湖的一半，含鎂量卻比阿塔卡馬高出三倍。

「鋰三角」雖號稱擁有全世界最集中的鋰鹽水資源，但在中國青藏高原的幾座鹽湖裡也找得到一些。你也可以從一種淺褐色的「鋰輝石」（spodumene，即矽酸鋁鋰）中開採這種金屬。事實上，這種硬巖的來源有助於解釋「鋰」（lithium）的得名，即希臘文的「石」（lithos）。開採鋰輝石很像開採鐵或銅：必須先用炸藥將它炸出，然後再像提煉大多數其他礦石一樣，進行碾磨與處理。澳洲現在正卯足全力用這種方式開採鋰輝石，而且已經超越智利成為全球最大鋰產國，不過澳洲將幾乎所有開採出的鋰輝石都運往中國加工，一如我們對銅精礦、對幾乎其他每一種礦石的處理方式。

對澳洲來說，將這些岩石送往中國提煉還有一個比較沒有人討論的好處：提煉鋰礦會造成大量排放，把岩石送往中國，意味澳洲不必為這些排放負責。前文已述，將礦石冶煉成產品是一項艱辛的歷程，需要投入大量的能，需要排放大量溫室氣體。事實上，與抽取智利鹽湖下的鹽水相比，從硬岩石提煉鋰所帶來的溫室氣體排放與耗費的水資源要高出許多倍。如果你買了一輛電動車，一般你是看不出這車上的電池組裡用的是哪裡出產的鋰；想答覆這個問題，你得先費些神，瞭解鋰的生產究竟有多環保或不環保。最後，在開了幾年之後，相較於一輛汽油車，電動車能「值回」環保成本，不過要幾年才能回本，差異可能很大。 [4]

在全球爭相取得更多鋰礦的此時此刻，這些環保成本考慮只能暫時放一邊。鋰產業成長最速的區塊是硬巖開採而非鹽水開採，主要是用炸藥挖掘遠比耐心耐煩、等候好幾百萬升的鹽水蒸發容易得多。此外，礦業公司也在嘗試開採更新的、不熟悉的鋰資源。

在英格蘭遙遠的西南方，兩家公司正設法從幾處停擺了好幾十年的老礦場採鋰。同時，在澳洲皮爾巴拉開採鐵礦的力拓集團，也對幾年前在塞爾（Jadar）維亞賈達爾河谷發現的一種岩石寄予厚望。這種亞達爾礦石（Jadarite）的化學成分與「氪」（Kryptonite）──至少根據二○○六年的電影《超人再起》（Superman Returns ），氪就是那種能削弱超人力量的晶石──非常類似，除了亞達爾石不會發出綠光，而且真實存在。儘管如此，這項開採案讓地方社群大為光火，終於引發該國幾十年來最大規模的抗議活動。塞爾維亞政府於二○二二年初吊銷了力拓的開採執照。

在其他地方，有人計畫在德國的黑森林開發地熱泉，從某幾種黏土中提煉鋰，甚至還有人主張從濃度達百萬分之○．二的海水中提煉鋰。這類種子專案中或許有一些能成功，只是沒有人知道我們得耗用多少能、製造多少廢料才能達標。不過就目前而言，無論在鹽水或在岩石中，鋰資源都不缺乏，而且就像我們不斷精進的產銅技術，想必也會發生在產鋰的技術上。所以，真正的問題不在資源是否足夠，而是須付出什麼──包括財務成本與環保成本。

且考慮一下阿塔卡馬的情勢。針對這處礦區而來的環保吼聲聚焦於水資源，這當然可以理解。在這處世上最乾燥的沙漠，怎會有人想出用水開礦這樣的餿主意？本地人、計程車司機、環保運動分子與住在鹽湖附近的農民一再抗議的，基本上就是這件事。

而且他們的抗議確實有道理：為了將鹽水從一個巨型水塘轉移到另一巨型水塘，鋰礦業者確實得從鹽湖邊緣──在河水已經滲入地下，但還沒有轉為鹽水的地方──抽取地下淡水。業者說，如果不用水灌入這些水塘間的水道，整個系統會堵塞，就採不出鋰了。他們指出，與開採、提煉銅礦需用，或與本地生態觀光需用抽取的地下水資源相比，他們的使用量很少。此外還補充說，在他們抽取地下水時，本地人已經可以從流經山澗的小溪取用所需淡水。他們開採鋰，又會礙著誰了？

只不過事情沒這麼簡單，因為這裡其實有兩個各別議題。一個是採礦業者從鹽灘周邊抽取的水，還有一個是鹽水本身──就是他們從裡面採鋰的那個史前地下蓄水池。這讓我們不得不談一個乍聽之下或許有點怪異的問題：水是什麼？因為今後鋰的供應──我們所有裝置中的可充電池供應──最後可能都取決於這個問題。更特定地說，所謂「水」是否包括在鹽灘鹽池上閃閃發光的那些液體？

對許多人──包括那些生活在鹽灘周邊的人來說，這個問題的答案當然是「是」。沒錯，鹽水裡面有鹽，含量約二五％到三○％，但其餘是水。就在本地人絞盡腦汁盡量儲存每一滴水的同時，那些龐大的鹽池卻在沙漠驕陽下不斷蒸發這種解渴、救命的水資源。對許多人、特別是對生活在俯瞰鹽湖山村裡的原住民社群來說，鹽湖是神賜給他們的土地，鹽水是他們水資源的一部分。

格蘭村（Río Grande）就是這樣一個山村，這裡的村民以務農維生，用偶爾從安地斯山上流下來的珍貴水源進行灌溉。當我往訪這個山村時，村民帕美菈．康德里（Pamela Condori）帶我來到一處農田，一位正在那裡種植大蒜的農民給了我們幾個蒜頭。

「這蒜頭可有名氣了，」帕美菈剝了一瓣蒜頭遞給我。「它非常甜，而且讓人齒頰生香，還賣到瑞士去呢。」

見她一臉期待，我盛情難卻，只得將那瓣生蒜丟進嘴裡。她目不轉睛望著我，我也笑著咬了一口。一時之間我只覺五味雜陳──些許可口，但大部分不可口──突然我支支吾吾、說不出話來，想分辨刺激著味蕾的這股辛辣是療癒還是折磨。但話又說回來，我努力告訴自己，這粒蒜與我在倫敦郊外利河谷吃的那顆番茄不一樣，它可是最自然不過的食物。

帕美菈利用我說不出話的空檔，解釋開採鋰礦的問題。

「他們是在強暴大自然，」她說。「我們尊敬大自然。但採礦業者來到以後，肆意濫墾，去除了水，奪走了我們用水的權利──好像是說：這都是我的。這讓我們惱火，因為這不是他們的，這是我們的。最先來到這裡的人是我們。」

在一處俯瞰鹽田、遠方藍綠色鹽池清晰可見的岬角，另一位本地人克里斯汀．艾斯平杜拉（Christian Espíndola）往神龕上灑了一些酒，擺上幾片古柯葉。

「這裡不下雨。但水就像我們血管裡的血，」他說。「智利化工這類礦業公司正在摧毀阿塔卡馬鹽湖。他們在直接殺害鹽湖的生命。」

但對採礦業者與規範當局來說，那些蒸發池裡的液體絕對不是水。智利化工的主管們為我辦了一連幾場的電腦簡報說明會，鉅細靡遺地向我解說鹽水其實是一種礦物。鹽水的行為與水大不相同，很少與水混合，沉入地下的深度也甚於淡水。在這些礦業公司工作的水文地質學家說，阿塔卡馬鹽湖的地下現況就是如此：這兩種液體就像兩種非常、非常不一樣的東西一樣，正相互排斥，形成各別的層。

如果讀到這裡，你感覺有些迷糊，你並不孤單。在訪問阿塔卡馬鹽湖期間，我因為把「鹽水」（brine）稱做「水」而不斷遭到指斥（「艾迪，那不是水！」）直到有一天，接受我訪問的一位高階主管也犯了同樣錯誤──「喔哦，我剛才說『水』，不過那不是『水』。」之後，沒有人再糾正我。既然連指導這場「正名」行動的圈內人都難免失言，就知道這充滿了灰色地帶。

無論怎麼說，有關這種水（對不起：應該說，這種「液態礦」）系統的科學太新、定義太模糊，想確定開採鋰礦究竟會造成哪些衝擊非常困難。不過有一點是公認的：採礦業者不斷抽取鹽水，會讓歷經好幾百萬年形成的這些地下貯藏逐漸乾涸。但話說回來，智利化工首席水文地質學家柯拉杜．陶雷（Corrado Tore）說，大多數開礦不都是這樣嗎？

我們站在阿塔卡馬鹽湖一座蒸發池的邊上。在這個階段，池裡的鹽水在提煉旅程中已經走了將近一年；包括氯、鉀與鎂等大多數其他礦物都已去除，剩下的是一種黃綠色、黏稠的液體。風吹過鹽湖，將鹽晶打在我們身上。

「凡走過必留下痕跡，」陶雷說。「是的，我們對這裡造成了衝擊，但關鍵是如何控制它，以一種盡可能環保的方式降低風險。

「我們試著向地方社群解釋我們在這裡做的事。我們在開礦，沒錯，但我們還能怎麼做？什麼都不做？問題是你需要這種東西──就算不從這裡，你也得從其他地方開採它。」

我們望向那沉睡好幾百萬年、而今湧入蒸發池，即將展開一場非常不尋常旅程的鹽水。抽取鹽水的速度遠超過鹽湖自我補充的速度，但沒有人完全確定什麼才是「安全」的抽取速度。在達到哪一點時，開採行動會造成地方環境不可逆轉的變化嗎？生物學者指出，鹽湖邊緣的樹木在逐漸壞死，根據一篇經常為人引用的研究報告，自鹽水開採以來，火鶴的數目也不斷減少，而這些都是開採鋰礦之惡。但智利化工也對火鶴做了屬於自己的、更加深入的研究，說火鶴是愛流浪的鳥類，因此牠們的數目不能說明很多事……云云。 [5]

說來說去，我們對這種生態的形成，以及它今天如何適應的狀況所知太少，沒有人能確定我們是不是正在造成無法修補的損害。一如深海採礦，我們正闖入一處不熟悉的領域，一處「未知」遠超過「已知」的領域。

就這樣，我們又回到在整個原料世界中一再遭遇的緊繃狀態。一方面，我們對事物有需求（還得獎賞提供它們的人），另一方面我們得考慮後果，要如何在這兩件事之間取得平衡？以鋰為例，取得這種平衡更難，因為鋰是我們掙脫對化石燃料依賴的手段。就像內燃機幫人類跳出一個坑（讓我們的城市免於馬糞汙染）卻又挖了另一個坑一樣，同樣場景隨著鋰、鈷、鎳或錳而重演的機率有多少？

在我們結束鹽池之行時，另一位智利化工主管史蒂芬．戴布魯尼（Stefan Debruyne）說，「這是人類前途的十字路口。我們需要讓在地社群瞭解他們為這個世界付出的犧牲有多重要。我們鑽入地下，抽出鹽水……我們看得出這傷害了他們的『帕查瑪瑪』（Pachamama，大地之母），狠狠傷害了他們的世界觀。」

當我訪問智利時，這個國家正在進行一場大改革，舉國上下當時似乎下定了決心，要直接面對這些矛盾與困境。作為全世界貧富最懸殊國家之一，智利在二○一九年因此而爆發街頭示威，決心改寫早在奧古斯圖．皮諾契特軍事獨裁時期已經訂定的憲法。智利成立制憲會議，讓來自全國各地的人齊聚一堂，訂定一部新憲法。有好一陣子，包括效法一九七○年代薩爾瓦多．阿言德政府將銅礦國有化的作法，將鋰礦生產國有化等等，一切問題都搬上檯面。有人甚至主張全面禁止鋰礦開採。拉丁美洲各地也開始出現類似聲浪；墨西哥跟隨玻利維亞的腳步，將它（規模較小、開發程度也較淺）的鋰產業國有化。在智利，隨著時間過去，大多數較具爭議性的建議都作廢了。在此期間，三十六歲的左派煽動家加夫列．伯利齊（Gabriel Boric）當選總統，讓環保人士燃起一些希望：或許擁有全球最大銅礦與鋰礦資源的智利，能夠三思而行，避免成為下一個沙烏地阿拉伯。但當我在二○二二年年中訪問制憲會議最著名成員、生物學家克莉絲汀娜．杜拉道（Cristina Dorador）時，她對這項程序似乎並不樂觀。

她說，「現在想阻止鋰礦開採幾乎已經不可能了。」我們會面的地點在安託法加斯塔──就是有條鐵路深入安地斯山，直到今天仍然將世界最大銅礦開採出的陰極銅與銅精礦載下山的那座海港。我們站在海岸邊一處岬角，倚在欄杆上聊天，望著一波波海浪在腳下激起層層浪花。我們身後方是一座大型購物商場，不過克莉絲汀娜指著商場旁一座老舊的木造碼頭遺跡：

「那裡就是智利軍隊在太平洋之戰爆發初期入侵時的登陸地點，」她說。我望著老碼頭上那些殘破的木樁。原來就是這裡。那場爭奪沙漠中的 caliche 鹽之戰；那場因為一家鐵路公司不肯納稅而於一八七九年爆發、最後讓玻利維亞失去海岸線、讓智利穩居全球礦物資源最豐國家榜首的戰爭就在這裡點燃戰火。那是一個清冷的冬晨，藏身雲層後方的陽光若隱若現。

克莉絲汀娜從未立志當環保鬥士，也沒想過要與律師抗爭、起草一份改變智利憲法的新檔案。她的職涯大部分時間都在研究阿塔卡馬鹽湖地區不知名的藻類，直到發現靠這些藻類維生的火鶴數目不斷減少，她才投入這場古怪的抗爭。

她說，「這超級荒謬。在阿塔卡馬沙漠──世上最乾燥的沙漠──蒸發水。」她停下來，將目光移回那座老碼頭。

「我們需要了解，或許有一天世上會出現其他型別的電池，」她說。「我們已經因為硝酸鹽而有過這種經驗。當年幾乎整個智利的經濟都依賴開採硝酸鹽，但之後、突然間，德國發明瞭人造硝酸鹽，在這個國家──特別是在這個地區──引爆一場重大危機。

「這種對原物料的依賴也可能讓我們今後陷入極度困境。」

換言之，我們是舊地重遊。如果你從安託法加斯塔北上，穿過山丘，離開那些五顏六色的簡陋棚屋，沿著鐵路線登上安地斯山，走十哩左右，你會碰到幾間破舊的建築物，還有一塊寫著「奧希金斯」（O'Higgins）的招牌。

此地是這條鐵路──連線安託法加斯塔港與早期鹽礦──沿線最早期的一處車站遺址。奧希金斯是智利脫離西班牙統治的獨立戰爭英雄，這個車站就以他的大名命名。當然，鹽礦早沒了，奧希金斯車站也荒廢已久，但這條鐵路每天仍有幾班火車通行。火車駛經「昨日白金」的遺址，同時也穿行在「當代白金」中，因為世上單一最大煉鋰廠就在這裡：卡曼鹽湖（Salar del Carmen）。

對於這座同樣由智利化工經營的煉鋰廠，我能想出來的最好的描述就是，它有些像教堂。這麼說很荒唐，因為它看起來當然一點也不像教堂，更像一座煉油廠或一座化學工廠。但在那堆管線與冒煙煙囪的中心，高高矗立著一座鐵皮庫房，在陽光下耀眼生輝，活像一座上帝點亮的巨型白粉牆教堂。

等走到近處，我才發現究竟怎麼回事。整棟建築物完全被一層非常精細的白色粉末覆蓋住了。這種白色粉末室外、室內無所不在。它堆積在倉房裡，它爬滿管道、通路與護欄。

含鋰濃度很高的黃綠色油狀鹽水，由卡車從卡曼鹽湖運來這裡，打入管道與處理室，展開進一步蒸發週期，與化學劑混合，形成精細的白色粉末。這些粉末有各種等級，其中最細的粉末只有五微米，細緻得在掌心裡感覺像是液體，而非固態粉末。

這就是為什麼整座廠房都披上一層白色粉末了。直到目前為止，我的原料世界之旅帶我進入演著鐵煙花秀的鼓風爐，讓我來到壟罩在無煙火藥硝煙中的開礦現場，引領我驅車通過北海海底滿布鹽塵的隧道。現在我置身味道刺鼻的鋰雲中。我們當然戴了面罩、護鏡，與必要的個人防護裝備，但我仍擔心會有一些鋰鑽進我的身體系統。我隨即想到，這種細塵同時也是一種有開心療效的藥物，便寬心不少。不知道這些飄浮在空中的鋰，對這座廠房的安全紀錄會是加分還是扣分。一些穿著全身防護服的工作人員進入裝置深處，回轉時一身白，形同鬼魅。這裡的溫度比鹽湖還高，部分原因是這裡比較接近海平面，部分原因是這些防護裝備非常熱。

如果不是因為我在不久以前才看過類似景象，卡曼鹽湖可能會讓我感覺置身外星世界。在幾千哩外柴郡的那些老工廠，將本地鹽水轉換為碳酸鈉與碳酸氫鈉的作業仍在不斷進行，那場面與這裡相似得出奇：到處是同樣的白色灰塵，同樣隆隆作響、散發著熱氣的機器，生產出同樣五噸重一袋的產品，等著鏟車裝到卡車上運走。事實證明，生產鋰與生產小蘇打並無太大差異。

的確，在今後幾年，製鋰業者可能得多多向老鹽廠取經才行。智利化工正在考慮改變從鹽水煉鋰的辦法，改用「鋰直接抽出法」（direct lithium extraction, DLE）。鹽湖上那些巨型松綠色池塘即將消逝，取而代之的是根據英國鹽業公司多年來在柴郡製鹽模式改良的新型蒸發廠。一旦採用這種技術，你必須使用來自鹽的化學藥劑才能煉鋰。在中國境內大量生產的手機離不開「碳酸鋰」（lithium carbonate），而製造碳酸鋰的製程得加入碳酸鈉。「氫氧化鋰」（lithium hydroxide）是長效電池普遍使用的另一化學藥劑，想製造氫氧化鋰，你得在製程中加入燒鹼──就是氯鹼法中鹽水的產品。甚至在智利沙漠裡，我們仍然走在古老的鹽路上。

這一袋袋電池等級的鋰裝上卡車送往港口、運往海外，大多運往亞洲，不過如果目前的計畫有成，或許今後會運往美國與歐洲的加工廠。僅僅幾年前還是人們眼中化學龍套秀的鋰，如今已是一場白金熱的聚焦點。來自阿塔卡馬沙漠的白色粉末，就在我們眼前一車車地往外送：這一切不僅是汽車工業的轉型，也是世界地緣政治地圖的翻篇。

就像我們今天討論沙烏地這類產油國，電池時代的到來也孕育了一群產電國：包括智利、阿根廷、澳洲，當然還有主控鋰礦開採與提煉的中國。中東與俄羅斯那些獨裁者與暴君的突發奇想，編織了二十世紀地緣政治故事，隨著世界進入二十一世紀，由於全世界對這種關鍵性原物料的依賴，一批新人物與新國家或因此成為全球地緣政治的新角色。

只不過這一次，情況有三個重要差異。首先，這一次我們是順著熱動力學階梯緩緩下降，而不是往上攀升。鋰離子電池的能量密度比石油、天然氣，甚至比煤都低得多。第二個差異是，我們開採的礦物不是用來燒的；它們的能並不蒸發，而是儲藏在電池裡，至少理論上可以再生。

第三個差異是，對於是否繼續推動下去的問題，當事國不再像過去那樣充滿信心。在我與克莉絲汀娜那次交談過後不久，新智利憲法草案交付全民公投。智利民眾投票拒絕了，但伯利齊政府繼續推動計畫，加緊對銅與鋰的開採管制。儘管世人對這些礦物的需求高漲，選民們是否買單還在未定之天。