Phát hiện mỏ 'vàng trắng' trị giá 1,2 tỷ đồng ẩn mình trong nước thải 

Lithium là một nguyên tố thiết yếu trong sản xuất pin lithium-ion, loại pin được sử dụng rộng rãi trong xe điện, điện thoại thông minh, máy tính xách tay, đồng hồ thông minh và nhiều thiết bị điện tử khác. Hiện tại, khoảng 90% nguồn cung lithium trên thế giới đến từ ba quốc gia: Australia, Chile và Trung Quốc. Mỹ chỉ có một mỏ lithium duy nhất đang hoạt động tại Nevada, đồng nghĩa với việc phần lớn nhu cầu trong nước phải được đáp ứng bằng nhập khẩu. 

Tuy nhiên, nghiên cứu mới của Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia Hoa Kỳ (NETL) và Đại học Pittsburgh đã phát hiện rằng nước thải từ khai thác khí đá phiến ở Pennsylvania chứa một lượng lithium đáng kể. Theo ước tính, chỉ riêng nước thải từ quá trình khai thác này có thể thu hồi hơn 1.500 tấn lithium mỗi năm, trị giá khoảng 45 triệu USD (tương đương 1,2 tỷ đồng). 

Các chuyên gia nhận định rằng phát hiện này có thể mở đường cho một phương pháp khai thác lithium bền vững hơn, giúp Mỹ giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn cung nước ngoài. Thay vì phải khai thác thêm các mỏ mới – một quy trình tốn kém và gây tác động môi trường đáng kể – lithium có thể được thu hồi từ nước thải của quá trình khai thác khí đá phiến. 

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng công nghệ phân tích dữ liệu tự động và kỹ thuật chiết xuất trực tiếp (DLE – Direct Lithium Extraction) để xác định lượng lithium có trong nước thải. Không giống như phương pháp khai thác truyền thống, công nghệ DLE cho phép trích xuất lithium trực tiếp từ chất lỏng, rút ngắn thời gian khai thác từ vài tháng xuống chỉ còn vài ngày. Đồng thời, tỷ lệ thu hồi lithium cũng cao hơn, đạt từ 60-80%, so với mức 40-60% của phương pháp ao bốc hơi thông thường. 

Một trong những điểm đặc biệt của công nghệ mới này là khả năng tự động hóa cao. Hệ thống khai thác sử dụng mô phỏng 3D và trí tuệ nhân tạo để theo dõi quá trình chiết xuất, cho phép con người giám sát từ xa mà không cần can thiệp trực tiếp. Điều này giúp nâng cao hiệu suất khai thác, đồng thời giảm thiểu rủi ro và tác động môi trường. 

Nước thải từ khai thác khí đá phiến ở Pennsylvania chứa một lượng lithium đáng kể. Ảnh minh họa

>> Thiếu hụt nguồn cung và phục hồi nhu cầu cùng lúc, giá bột fluorit dự kiến sẽ tăng vọt  

Ngoài ra, việc thu hồi lithium từ nước thải không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn giúp xử lý một vấn đề môi trường quan trọng. Hiện nay, nước thải từ khai thác dầu khí thường chỉ được xử lý ở mức tối thiểu trước khi bơm trở lại lòng đất, gây ra nhiều lo ngại về ô nhiễm. Nếu có thể thu hồi lithium từ nước thải một cách hiệu quả, ngành công nghiệp khai thác không chỉ tận dụng được nguồn tài nguyên quý giá mà còn giảm bớt tác động tiêu cực đến môi trường. 

Phát hiện này có thể đưa Pennsylvania trở thành trung tâm mới của ngành công nghiệp lithium tại Mỹ. Với khả năng khai thác hơn 1.500 tấn lithium mỗi năm, tiểu bang có thể thu về khoản lợi nhuận 18 triệu USD hàng năm từ nguồn tài nguyên này. Điều này không chỉ tạo thêm việc làm mà còn góp phần phát triển nền kinh tế địa phương. 

Chính phủ Mỹ cũng đang đặt mục tiêu tăng cường khai thác lithium trong nước để phục vụ kế hoạch chuyển đổi sang năng lượng xanh. Theo Bộ Năng lượng Mỹ, đến năm 2030, tất cả lượng lithium sử dụng tại Mỹ cần được sản xuất trong nước. Để đạt được mục tiêu này, nhiều mỏ lithium mới dự kiến sẽ được mở ở Nevada, California và North Carolina. Tuy nhiên, với phương pháp khai thác lithium từ nước thải, nhu cầu mở rộng khai thác có thể giảm đáng kể, góp phần bảo vệ môi trường. 

Dù công nghệ mới hứa hẹn nhiều lợi ích, giới khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu về tác động môi trường của quá trình chiết xuất lithium từ nước thải. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy hiệu suất thu hồi lithium có thể lên tới 90%. Tuy nhiên, việc triển khai trên quy mô lớn đòi hỏi phải đánh giá kỹ lưỡng về các tác động lâu dài. 

Trong thời gian tới, các nhà nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xây dựng cơ sở thí điểm để kiểm chứng tính khả thi của phương pháp này. Nếu thành công, đây sẽ là một bước tiến lớn trong ngành công nghiệp lithium, giúp giảm áp lực khai thác khoáng sản và mở ra hướng đi bền vững hơn cho tương lai. 

>> 'Kho báu' 14.800 tỷ USD của Ukraine khiến Nga và Mỹ thèm khát