Cuộc đua phát triển công nghệ khai thác lithium mới

Công nghệ khai thác lithium mới sẽ cạnh tranh với các công nghệ cũ như mỏ lộ thiên. Trong ảnh, một mỏ lithium tại Chile. Ảnh: AP.

Giờ đây, cuộc đua phát triển công nghệ DLE đã có sự tham gia của rất nhiều người chơi, từ các tập đoàn dầu mỏ, các doanh nghiệp khởi nghiệp công nghệ tới các ông lớn có truyền thống thống trị ngành khai thác mỏ, theo Reuters.

DLE dựa vào nguồn nước mặn dưới lòng đất tại châu Âu, châu Á, Nam Mỹ và một số địa điểm khác. Cục Khảo sát Địa chất Mỹ ước tính 70% tổng lượng lithium trên thế giới đến từ nguồn này. DLE trực tiếp cạnh tranh với các công nghệ cũ như khai thác mỏ lộ thiên hay hồ bay hơi nước.

“Thế giới cần nguồn lithium phong phú và giá rẻ để có thể chuyển đổi năng lượng. DLE có tiềm năng đạt được mục tiêu này”, ông Ken Hoffman, lãnh đạo nhóm nghiên cứu vật liệu pin xe điện tại hãng tư vấn McKinsey & Co, nói.

Công nghệ tiên tiến

Có nhiều công nghệ DLE khác nhau, nhưng chúng có nhiều điểm chung và hướng đến mục tiêu tách được tối thiểu 90% lithium từ nước mặn - cao hơn nhiều tỷ lệ khoảng 50% của phương pháp hồ bay hơi nước.

Các nhà đầu tư cũng kỳ vọng DLE sẽ giúp cắt giảm chi phí sản xuất. Với công nghệ DLE, các doanh nghiệp có thể khởi động - cũng như tạm ngừng - quá trình sản xuất tương đối nhanh.

Công ty tư vấn Fastmarkets nhận định 13% lượng lithium của thế giới vào năm 2030 sẽ được khai thác bằng công nghệ DLE. Nhu cầu lithium toàn cầu khi đó dự kiến đạt 2,7 triệu tấn, gấp bốn lần số liệu năm 2022.

Các công nghệ DLE được săn đón cần có khả năng vận chuyển giữa các địa điểm, khả năng tái chế nước sạch và không sử dụng nhiều acid hydrochloric.

“Ngành công nghiệp đã ở rất gần một bước nhảy vọt lớn”, ông John Burba, người góp phần phát minh một công nghệ DLE nổi bật và đang là chủ tịch của tập đoàn International Battery Metals (IBAT), một trong những doanh nghiệp dẫn đầu trong công nghệ mới này, nhận định.

Nhà máy khai thác lithium từ nước mặn của IBAT tại Louisiana, Mỹ. Ảnh: Reuters.

Tại một cơ sở ở vùng nông thôn bang Louisiana (Mỹ), IBAT đã xây dựng một nhà máy DLE tự động. Mỗi bể chứa của nhà máy có khả năng lọc 5.000 tấn lithium mỗi năm.

Diện tích của nhà máy chỉ khoảng hơn 1 ha, trong khi các hồ bay hơi nước và mỏ lộ thiên có thể tiêu tốn diện tích hàng chục, hàng trăm ha.

“Chúng tôi tin rằng chúng tôi sẽ là những người đầu tiên tiến vào thị trường”, ông Garry Flowers, Giám đốc điều hành của IBAT, nói. Nhà máy của IBAT hy vọng có thể thương mại hóa sản phẩm vào tháng 12 tới.

Dữ liệu kiểm nghiệm cho thấy công nghệ DLE của IBAT có thể chiết xuất hơn 91% lithium từ nước mặn.

Chạy đua để dẫn đầu

Bên cạnh IBAT, công ty khởi nghiệp EnergySource cũng đang xây dựng một cơ sở chiết xuất lithium tại Biển Salton, một hồ nước mặn tại bang California. EnergySource cũng cấp phép cho một công ty khác sản xuất lithium tại hồ Muối Lớn ở bang Utah. Hãng xe Ford đã đồng ý mua lithium từ hai cơ sở này.

Các công ty dầu mỏ tương đối hào hứng với công nghệ DLE. Thông thường, họ phải bỏ tiền để bơm nước mặn - vốn là phụ phẩm của quá trình khai thác - trở về lòng đất. Tuy vậy, nước mặn giờ đây lại là sản phẩm có khả năng “hái ra tiền” khi chứa lithium.

Hàm lượng lithium trong nguồn nước mặn này tương đối thấp, do đó việc sử dụng hồ bay hơi không có tiềm năng kinh tế, khác với DLE.

SLB, công ty dịch vụ khai thác dầu khí lớn nhất thế giới, đang mở rộng lĩnh vực hoạt động sang cả lithium. Công ty này đã xây dựng một nhà máy ở Nevada và kỳ vọng có thể áp dụng công nghệ DLE vào sản xuất ngay trong năm tới, dựa vào công nghệ của EnergySource.

Lithium là kim loại thiết yếu để sản xuất pin xe điện. Ảnh: Reuters.

Ngay cả các ông lớn khai thác mỏ cũng đã bắt đầu đầu tư vào DLE. Tập đoàn Rio Tinto (Anh - Australia) hồi năm ngoái chi 825 triệu USD cho một dự án DLE tại Argentina. Dự án này có thể sản xuất tới 3.000 tấn lithium mỗi năm từ năm tới.

Giới chuyên gia nhận định do thành phần hóa học của mỗi mỏ nước mặn đều có sự khác biệt - ví dụ nhiều mỏ tại Trung Quốc chứa hàm lượng magiê cao, trong khi mỏ tại Bolivia có nhiều kali - không công nghệ DLE nào có thể vươn lên thống trị thị trường toàn cầu.

“Một trong những bất lợi lớn của các công nghệ DLE là chúng cần được chỉnh lý để phù hợp với từng nguồn nước muối”, ông Steven Schoffstall đến từ công ty Sprott Lithium Miners nói.

Dù vậy, nhiều tập đoàn ôtô lớn trên thế giới - bao gồm Stellantis và General Motors - đã đổ hàng trăm triệu USD đầu tư cho các doanh nghiệp DLE với mong muốn đảm bảo nguồn cung nguyên liệu cho pin xe điện.

“Cơ hội của chúng tôi sẽ không kéo dài”, ông Chris Doornbos, Giám đốc điều hành E3 Lithium, doanh nghiệp đang phát triển một dự án DLE tại Canada, chia sẻ. “Chúng tôi cần thương mại hóa ngay”.

Việt Hà