赛达尔正在努力让替代品的制造环节更少，过程更短。他利用超级计算机计算决定化合物性质的量子力学相互作用，目标是找到有效的元素混合方式，制造出比今天的化合物更有效的材料。“在10年之内我们就能通过纯粹的计算方法设计出有用的材料。”他说，“影响这个过程的只有时间。我能在周五执行1000个运算，这些运算会在周一完成。今天当我们进入实验室去计算某些材料的组成成分时，成功率则高达50%。”
　　循环利用也许是减少对这些能源关键元素依赖的最显而易见的方法。就像耶鲁大学的工业生态教授托马斯·格雷德尔所说的，我们应该开始将城市看作“有人类活动的矿山”—各种元素的矿石以废弃的汽车、电脑、电池等形式存在。目前，人类循环利用能源关键元素的比例非常小。以美国为例，2010年碲被回收利用的比例是零，锂仅有非常少的一部分，只有17吨铂族元素被回收利用。而在这一年，美国仅进口的铂族元素就多达195吨。一些科学家建议，各国政府部门应该介入对能源关键元素的分配，并拿出专项资金用于鼓励消费者回收这些金属。
　　但是即使我们对已有的能源关键元素进行很好地管理，寻找并开发新的能源关键元素仍然是必需的。在过去几年中，矿业公司陆续宣布了在澳大利亚、巴西、加拿大、印度、哈萨克斯坦和越南进行稀土元素开采的计划，新兴和老牌的锂生产商也已经开发出了从澳大利亚和其他地区坚硬岩石中提取锂的新技术。与此同时，投资者和政治家们也开始对一些长期被禁止开采的地区施加压力，例如美国已经准备放松在一些区域的能源关键元素开采禁令。
　　美国至少有1300万吨稀土元素，400万吨锂，还有相当数量的其他能源关键元素。然而，由于严格的审批程序和环境管理条款，这些矿藏只有极少数得到了开采。在一处矿藏被探明之后，由于这些审批程序的限制，通常要在7年甚至更多年之后才能得以开采。但是即便如此，也必须在能源关键元素的开采和所导致的环境破坏之间取得平衡。这种平衡在获取稀土元素的过程中极难实现，因为开采活动几乎毫无例外地会将位于浅层的铀、钍等放射性元素挖掘出来。正是由于轻微放射性污水的泄漏导致了2002年加利福尼亚州派斯山矿被关闭—这里曾经是世界最大的稀土元素矿。这座矿山的拥有者美国莫利矿业公司在重新设计并建造了矿山的附属精炼设施后，决定在今年重新开始开采工作，并计划每年开采2万吨稀土矿石。
　　锂的开采不会带来有毒的废水和放射性矿渣，但是开采活动对环境引发的争论也从未平息。参加完在拉斯维加斯举办的会议之后，我跟一群投资者和采矿业的政府管理人员飞往内华达州，去参观西部锂矿，这里是美国最大、最先进的能源关键元素项目。一处租来的牧场房屋被当成了这家公司的野外司令部，屋子里的胶合板桌子上摆满了从附近开采来的矿石样本。我跟西部锂业公司的CEO杰·赫梅劳斯卡斯聊了一会儿，他说到清洁能源革命时的语气和神情就像是一个人刚刚发现了上帝。他的上一份工作是监管一处露天金矿的建设，他显然认为那远没有他目前从事的工作高尚。“现在我每天都起得很早，感觉自己正在拯救这个世界一样。”他说。
　　我们穿上了橡胶靴子和防水夹克，坐上了全驱越野车，向西方20千米之外的一座矮山驶去。这里是叉角羚的家园，也沙漠盘羊的领地。大约20分钟后，我们从高速公路拐上了一条肮脏的土路，前往被灌木所覆盖的山顶。山顶有一处人工挖掘的、深约4.5米的坑道，我们在坑道前面停下，并走了下去。走在潮湿、红褐色的黏土上，我的靴子很快就沾满了泥巴，沉重得像是灌了铅。西部矿业公司最新的报告称，在这些类似海绵的黏土中含有的锂相当于150万吨碳酸锂矿石，按照目前的消费水平，足以满足全世界12年的需求。
　　在2~5年内，我们脚下的泥土就会变成一处露天矿。如果仅有这一处仍然不足够的话，在它北部还有4处矿可以迅速开采。之前我曾经问赫梅劳斯卡斯，像这样的开采活动会给环境带来怎样的影响。从黏土中开采锂要比很多开采行业对环境的影响小，但是想要完全没有影响也是不太可能的。能源关键元素，就像金、银、煤炭、石油等其他我们从地下开采出来的资源一样，开采行为不可避免地会对环境有一定影响。“我的意思是说，我们准备在山坡上挖一个大坑，”赫梅劳斯卡斯说，“但是必须首先评估一下各种成本，包括环境。”

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