Công ty Volt Lithium của Canada đã phát triển và thử nghiệm thí điểm một phương pháp chiết xuất lithium mới với chi phí thấp để kéo kim loại pin quan trọng này ra khỏi nước muối có nồng độ thấp. Bây giờ họ có kế hoạch biến các mỏ dầu cũ thành hoạt động sản xuất lithium.
Khi quá trình chuyển đổi toàn cầu sang phương tiện chạy điện đang có đà và các lưới điện trên toàn thế giới chuyển sang sử dụng các ngân hàng pin khổng lồ để cân bằng nhu cầu với nguồn cung năng lượng tái tạo không liên tục, thế giới sẽ cần một lượng lithium chưa từng có để đáp ứng cơn đói pin vô độ.
Chúng tôi đã viết trước đó rằng nhiều người đang mong đợi một đợt siết chặt lithium trong thập kỷ tới; Chẳng hạn, phải mất khoảng 13 năm để bắt đầu một hoạt động khai thác mới và Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự đoán rằng các dự án mỏ và nước muối hiện tại, cộng với những dự án hiện đang được xây dựng, sẽ chỉ cung cấp khoảng một nửa nhu cầu dự kiến.
Theo báo cáo của Goldman Sachs từ tháng 4 , Khai thác lithium trực tiếp (DLE) đưa ra một phương pháp “có khả năng mang tính cách mạng” để thúc đẩy sản xuất từ nước muối một cách nhanh chóng và rẻ tiền “giống như đá phiến đã làm với dầu” .
Cách điển hình để chiết xuất lithium từ nước muối mặn trong nước ngầm là bơm nó lên từ dưới lòng đất, sau đó đặt nó vào các ao khổng lồ trên bề mặt. Trong thời gian từ một năm trở lên, Mặt trời nhẹ nhàng làm bay hơi nước cho đến khi nồng độ lithium có thể được kết tủa bằng thuốc thử hóa học và được xử lý thành lithium cacbonat hoặc hydroxit để bán. Bằng cách này, bạn có thể chiết xuất 40-60% lượng lithium trong nước muối với chi phí từ 3.300 USD đến 4.900 USD cho mỗi tấn lithium cacbonat tương đương.
Quá trình DLE nhanh hơn nhiều, chỉ mất vài giờ thay vì hơn một năm. Nó có thể thu được lượng lithium ra khỏi nước muối nhiều gấp đôi so với quy trình bay hơi, có khả năng tăng gấp đôi sản lượng của một hoạt động nước muối nhất định. Nó sử dụng ít đất hơn khoảng 95% và có hiệu quả kinh tế với nồng độ lithium trong nước muối thấp hơn đáng kể. Và chi phí cho mỗi tấn lithium cacbonat tương đương ít hơn so với sự bay hơi.
Về cơ bản, quy trình DLE bao gồm việc thêm một phân tử hấp thụ có tính chọn lọc cao vào nước muối, phân tử này sẽ thu giữ lithium và nhanh chóng tách nó ra khỏi nước, loại bỏ các tạp chất trong quy trình.
Volt Lithium của Calgary là một trong nhiều công ty đang thúc đẩy công nghệ có khả năng thay đổi cuộc chơi này. Volt đã công bố vào đầu năm nay rằng chương trình thí điểm của họ đã thành công trong việc chiết xuất 90% lithium từ nồng độ thấp tới 34 mg/lít và 97% sao từ nồng độ 120 mg/lít.
Con số thứ hai rất đáng kể, vì đó là nồng độ lithium trong nước muối trên khu đất rộng 430.000 mẫu Anh của công ty tại Hồ Rainbow, Alberta. Đây là một mỏ dầu cũ, cạn kiệt với hơn 1.300 giếng khoan được khoan trước tại chỗ để dễ dàng tiếp cận nước muối. Volt ước tính có khoảng 4,9 triệu tấn lithium cacbonat tương đương ở đó để cướp bóc và họ có thể làm như vậy với giá khoảng 3.000 USD mỗi tấn, bơm ra khoảng 20.000 tấn mỗi năm.
Thông cáo báo chí của công ty cho biết: “Khám phá công nghệ này mở ra nhiều hồ chứa dầu trên khắp Bắc Mỹ, nơi hiện có thể cung cấp dịch vụ khai thác lithium thương mại bằng quy trình DLE độc quyền của Volt”. Bản phát hành cũng lưu ý rằng những cải tiến quy trình tương đối đơn giản như tối ưu hóa việc sử dụng thuốc thử sẽ giảm chi phí hơn nữa. Công ty đang tiến tới thành lập nhà máy thí điểm lâu dài đầu tiên.
Theo Goldman Sachs, nước muối chiếm khoảng 2/3 nguồn tài nguyên lithium toàn cầu, nhưng chỉ chiếm khoảng 40% sản lượng hiện tại. Nếu công nghệ DLE được triển khai trong 20-40% hoạt động sản xuất nước muối ở Mỹ Latinh, nâng sản lượng của chúng từ ~50% lên ~80% nói một cách thận trọng thì đến năm 2028, Goldman Sachs ước tính điều đó sẽ đưa thêm 70-140.000 tấn lithium vào thị trường, thúc đẩy nguồn cung nguyên liệu toàn cầu tăng khoảng 8%.
Điều đó không đủ để đáp ứng nhu cầu dự kiến vào năm 2030, nhưng nó cũng không tính đến các cơ hội khai thác mỏ dầu mới trên khắp Bắc Mỹ, Châu Á và Châu Âu mà các công nghệ mới nổi như của Volt đang mở ra.