德克萨斯农工大学（Texas A&M University）的研究人员开发了一种提炼“液态黄金”的方法，用于使用许多人认为的传统废物：采出水和二氧化碳。如果液体呈容器形状，那么容器的哪些元素在泵出时会与液体一起出现？如何从液体中提取这些元素并提炼成有价值的产品，以各种方式为社会做出贡献？这些只是德克萨斯农工大学的研究人员试图回答的众多问题中的一部分，因为世界正在努力减少对不可再生能源的依赖，确保关键矿物的供应链，并在其他人看不到的地方找到价值。以采出水为例。全球各地的石油和天然气储层每天生产数十亿桶水，随着该行业寻求再利用或处置这些水，这带来了巨大的管理挑战。
然而，该大学哈罗德·万斯石油工程系的研究助理教授哈米德雷扎·萨穆伊（Hamidreza Samouei）对这种咸水啤酒持不同看法，称其为被忽视的液体黄金。“它是一种具有数千年历史的溶解矿物质混合物，与地下相互作用了亿万年。这些水已经积累了矿物质，总溶解盐可以是海水的十倍，“他说。“元素周期表上的几乎每一种元素，尽管数量各不相同，但都可能来自这种水。然而，由于技术限制和兴趣有限，这种富含矿物质的水经常被重新注入未经处理的水库，这是一个名副其实的宝库，每天都被丢弃，“Samouei补充道。另一方面，二氧化碳排放也是世界正在努力管理和减缓的挑战。但是，如果有一种方法可以将这两种废物（采出水和二氧化碳）结合起来，并将它们转化为增值产品呢？
盐水精炼。Samouei和他的研究团队开发了一种使用海水淡化将两者合并的工艺，从而从咸水中提取矿物质并通过矿化捕获CO2。Samouei表示，海水淡化是可持续获取淡水的关键，但建立新的海水淡化设施面临两个关键挑战。一个是生产的盐水对环境的影响，另一个是设施的化石燃料能源排放的二氧化碳。“盐水开采是一个有可能解决与盐水处理相关的环境问题的概念，”他说，并补充说，“通过利用允许从盐水中提取有价值矿物的方法，通过创造适销对路的产品来释放经济机会。他说，社会可以通过融合方法来克服经济、环境和社会障碍，该方法既解决了盐水处理问题，也解决了二氧化碳排放问题，并将其转化为包括关键矿物在内的增值产品。他说：“这一整体战略有能力提高可持续性、循环经济和包容性，最终确保整个社会都能获得充足的淡水供应。这种方法同时具有三个优势：将盐水货币化、二氧化碳捕获和制造淡水。盐水通常有四种主要阳离子：钠、钾、钙和镁。盐水精炼过程展示了当 CO2 被引入到每种元素中时，化学反应如何产生用于各种商业和工业应用的产品，包括碳酸钙 （CaCO3）、碳酸镁 （MgCO3）、碳酸氢钠 （NaHCO3） 和碳酸氢钾 （KHCO3).这些产品被用作建筑材料、道路骨料、肥料、玻璃制造和更多应用。
从盐水中提炼的碳酸氢钾进一步过滤可以产生更浓缩的锂
（Li）、铷 （Rb） 和铯 （Cs），这些都是电动汽车电池和光电电池中的重要关键矿物。最终，在盐沉淀后，将产生淡水。此外，每个反应都会封存 CO 2，Samouei 认为这是“世界上捕获 CO2 的最大能力和机会”之一。例如，对于 1.0 kg 氯化钠 （NaCl），隔离了 0.75 kg 的 CO2。“此外，廉价的NaCl（每吨70美元，40%Na）将转化为更昂贵的（每吨300美元，20%Na），具有更广泛的应用和市场规模，”他说。“碳酸氢钠的产量超过4000万吨，相当于地球上每人每年约6公斤。考虑到海水淡化的能源来自化石燃料，这个过程可以实现95%的负碳，对于1米3的水，每小时消耗3.4千瓦的电力，并产生1.31公斤的二氧化碳。Paradigm Shift Samuei说，人们对在深海海底开采古老的、富含矿物质的结核有着巨大的兴趣，有些人正在仰望像小行星这样的天体来寻找关键矿物。利用采出水和二氧化碳的能量为矿产稀缺提供了更现实和可持续的解决方案。“有时答案就在离家更近的地方，”他说。
