Một quy trình khai thác mới nhằm sản xuất pin lithium ở Đức mà không làm tổn hại đến môi trường.
Trong thung lũng men theo Rừng Đen của Đức ẩn chứa một giải pháp tiềm năng cho một trong những vấn đề nhức nhối nhất mà châu Âu phải đối mặt khi chuyển đổi sang giao thông bền vững.
Rừng Đen của Đức chứa lượng lớn lithium. Ảnh: Bloomberg.
Nhu cầu lithium tăng cao
Khoảng 3,2km dưới lòng đất là một mỏ lithium đủ cho ít nhất 1 triệu xe điện mỗi năm. Một công ty khai thác cho biết họ có thể khai thác trữ lượng đó với chi phí chưa đến một nửa so với các công ty đối thủ mà không phát thải khí nhà kính.
Theo Bloomberg, Lithium là nguồn tài nguyên quan trọng cho ô tô điện, nhưng chúng đến từ các vùng xa xôi và được khai thác bằng các phương pháp để lại “vết sẹo” cho môi trường. Dự án 2 tỉ USD của Vulcan Energy Resources có thể là chìa khóa cho tham vọng trở thành lục địa đầu tiên trên thế giới trung hòa carbon của châu Âu.
Giám đốc điều hành Horst Kreuter của Vulcan tại Đức cho biết: “Chúng tôi sẽ sản xuất một sản phẩm tại địa phương không chỉ rẻ hơn mà còn xanh hơn các nơi khác”.
Tuy nhiên, dự án dựa trên công nghệ chưa được triển khai trên diện rộng và có dấu hiệu người dân địa phương phản đối vì việc bơm nước muối chứa lithium lên mặt đất có thể gây ra chấn động.
Bất chấp những vấn đề trên, dự án đang được đẩy mạnh vì nó giải quyết được những lo ngại gia tăng về tác động môi trường của việc chế tạo ô tô chạy bằng pin.
Từ lithium đến coban, việc sản xuất một chiếc xe “sạch” đòi hỏi nhiều nguồn tài nguyên khó kiếm hơn những chiếc ô tô thông thường. Điều đó gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường.
Trong bối cảnh cạnh tranh trên toàn cầu để chiếm ưu thế trong lĩnh vực xe điện, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) hồi tháng 5 khuyến nghị các chính phủ phương Tây cân nhắc tích trữ các khoáng chất quan trọng như coban, niken và lithium.
Hiện, các nhà sản xuất ô tô đang đẩy mạnh nỗ lực tái chế pin và giành vị thế trong lĩnh vực khai thác nhằm giành quyền kiểm soát tốt hơn các nguồn lực cần thiết để sản xuất ô tô điện.
Volkswagen đã thành lập một cơ sở ở Đức để cuối cùng tái sử dụng 90% các thành phần pin. Nhà sản xuất Daimler AG của Mercedes-Benz đang ủng hộ một sáng kiến để sản xuất coban bền vững hơn, vốn trước đó có liên quan đến vi phạm nhân quyền. Tesla đã ký một thỏa thuận niken với BHP Group vào tháng 7 và đồng ý ký một thỏa thuận coban với Glencore trong tháng 6.
Nhưng tài nguyên quan trọng là lithium. Đây là kim loại không mấy ai quan tâm trong nền kinh tế dựa vào dầu mỏ trước đây. Nhưng một chiếc ô tô điện hiện đại lại cần ít nhất khoảng 8kg kim loại này.
Loại “vàng trắng” này được khai thác từ các mỏ lộ thiên ở Australia hoặc Nam Mỹ, gây ra lo ngại về các chất thải độc hại. Các nguyên liệu thô sau đó được chuyển đến châu Á để xử lý. Đến khi chiếc xe điện được hoàn thiện tại châu Âu hoặc châu Mỹ, rất nhiều CO2 đã thải ra môi trường.
Khi quá trình chuyển đổi sang xe điện diễn ra nhanh chóng, dự kiến nhu cầu về khoáng chất cho pin lithium-ion sẽ tăng gấp 5 lần vào năm 2030. Chỉ số toàn cầu về giá lithium tăng gấp 3 lần trong năm nay, được thúc đẩy bởi doanh số bán ô tô điện tăng vọt ở Trung Quốc, Mỹ và châu Âu.
Rừng Đen hé lộ giải pháp mới
Các nhà sản xuất ô tô đang chịu áp lực để “làm sạch” chuỗi cung ứng nhằm đáp ứng mục tiêu bền vững. Lithium của Đức có thể đóng một vai trò nào đó.
Trong hàng thập kỷ, các nhà máy địa nhiệt ở Thung lũng Thượng sông Rhine đã bơm chất lỏng nóng từ bên dưới bề mặt trái đất lên để tạo ra điện, một dạng năng lượng tái tạo. Các nhà máy chẳng hề bận tâm về lithium trong nước muối, nhưng Vulcan có kế hoạch chiết xuất chúng trước khi chất lỏng ngấm trở lại đất.
Khoảng một nửa lượng điện được tạo ra trong quá trình này sẽ cung cấp năng lượng cho việc sản xuất lithium, trong khi nửa còn lại có thể được bán. Vulcan đã thiết lập một nhà máy thử nghiệm nhỏ và đã sản xuất lô pin lithium đầu tiên vào cuối tháng 9. Ông Kreuter cho biết họ có kế hoạch bắt đầu sản xuất ở quy mô lớn hơn vào năm 2024.
Có những thách thức đối với phương pháp của công ty Vulcan. Nước muối là một loại chất lỏng phức tạp bao gồm kali, sắt, mangan và natri. Đây là những tạp chất cần được lọc ra trước khi lithium được đưa vào pin.
Sự phản đối của công chúng cũng khiến các dự án địa nhiệt mới không theo đúng kế hoạch. Người dân địa phương vẫn luôn cảnh giác sau những sự cố trong quá khứ. Tại thị trấn Staufen trong Rừng Đen, hàng chục tòa nhà bị nứt sau quá trình khoan địa nhiệt vào đầu những năm 2000. Chỉ cách sông Rhine ở Pháp vài km, các nhà chức trách năm ngoái đã đóng cửa một nhà máy địa nhiệt gần Strasbourg sau khi hoạt động sản xuất gây ra các trận động đất nhỏ.
Việc sản xuất thương mại lithium từ nước muối ngầm chưa từng được thực hiện trước đây và Vulcan vẫn phải chứng minh rằng họ có đủ tiền để xây dựng các nhà máy. Cho đến nay, công ty đã huy động khoảng 200 triệu euro.
Tuy nhiên, với nhu cầu lithium đang bùng nổ, phương pháp của Vulcan đang được chú ý. BMW đã đầu tư vào Lilac Solutions, một công ty khởi nghiệp của Mỹ do Bill Gates hậu thuẫn nhằm mục đích chiết xuất lithium thông qua phương pháp tương tự từ biển Salton của California. Công ty EnBW của Đức cũng đang nghiên cứu tính khả thi của việc sản xuất lithium ở thung lũng Rhine.
Ông Kreuter cho biết ông tự tin Vulcan có thể thuyết phục các nhà quản lý và công chúng rằng dự án của họ sẽ giúp sản xuất lithium bền vững hơn. Đối với công ty, tính kinh tế của kế hoạch cũng hấp dẫn tương tự như vậy.
