Lithium - nguồn 'dầu mới' của thế kỷ XXI

Trọng Huy
TGVN. Nhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghiệp toàn cầu đối với lithium (Liti) và tác hại môi trường liên quan đến hoạt động khai thác mỏ khiến người ta phải suy nghĩ về thực trạng "xanh" của pin lithium-ion trong dân dụng.
Theo dõi Baoquocte.vn trên

Trong tự nhiên, lithium không tồn tại ở dạng tự do mà chỉ có trong thành phần của muối hòa tan và bên trong các chất khoáng rắn khác. Các nguồn chính của lithium là các mỏ muối ở các nước nhiệt đới khô cằn.

Lithium nguồn 'Dầu mới' của thế kỷ XXI
Trữ lượng Lithium phần lớn tập trung tại các mỏ muối ở Mỹ Latin. (Nguồn: Top War)

Trữ lượng lớn tập trung ở các mỏ muối

Chile là nơi có mỏ lithium lớn nhất nhờ vào đầm muối Salar de Atacama. Trong những thập kỷ gần đây, quốc gia Nam Mỹ này đã cung cấp tới 43% lượng tiêu thụ kim loại lithium cho thế giới.

Toàn bộ bề mặt của mỏ muối được bao phủ bởi một loại đá xốp gồm thạch cao và đá muối gọi là “kalich”, có thể sâu đến vài chục mét. Tổng tỷ lệ kim loại trong một lít dung dịch muối chiếm đến 7 gam/lít, bao gồm natri, kali, brom và canxi được hòa tan. Riêng các hợp chất magie, nếu tỷ lệ so với lithium lớn hơn 11,1, việc khai thác có thể không hiệu quả về mặt kinh tế.

Một mỏ lithium tiềm năng khác là đầm lầy muối cao Salar de Uyuni ở Bolivia, theo ước tính lên đến 100 triệu tấn. Mặc dù có trữ lượng ấn tượng, nhưng việc khai thác liti từ đầm lầy muối Salar de Uyuni rất tốn kém, vì tỷ lệ giữa Magie và Lithium lên tới 18,6. Trong khi đó ở đầm lầy muối Salar de Atacama, chỉ số chỉ nằm ở mức 6,4.

Cùng với Argentina, Bolivia và Chile tạo nên một vùng gọi là "tam giác lithium" của Mỹ Latinh, nơi kiểm soát tới 70% thị trường kim loại nhẹ nhất thế giới.

Ở Mỹ, kim loại này chủ yếu khai thác tại bang Nevada. Nhưng các nguồn tin gián tiếp nói rằng, hầu hết nguyên liệu lithium (lên đến 84%) nước này nhập khẩu từ Mỹ Latinh. Hơn 35% khối lượng sản xuất trong nước và nhập khẩu lithium được dùng để sản xuất pin.

Ngược lại, nước Nga không có lợi thế về khai thác và trữ lượng lithium. Khí hậu khô lạnh, nhu cầu sử dụng trong nước không phát triển, cũng như không có lợi thế trước các công ty khổng lồ của Mỹ Latinh trong việc xuất khẩu lithium ra thị trường nước ngoài. Tuy nhiên, trữ lượng lithium ở Nga ước tính ngót một triệu tấn, phần lớn tập trung ở các mạch nước ngầm.

Lithium dạng rắn

Hiện tại, lithium dạng rắn chiếm tới 23% trữ lượng trên thế giới. Lithium có mặt trong các loại đá granite trầm tích khác nhau như spodumene, lepidolite, amblygonit và Petit nhưng rất khó và tốn kém để tách lithium từ những nguyên liệu thô như vậy.

Trên thế giới, chỉ Mỹ và Trung Quốc là hai cường quốc có mỏ đá granite và hồ nước mặn chứa khoáng sản lithium. Các mỏ khoáng liti tương đối nhỏ đã được tìm thấy ở Nga, Phần Lan, Bồ Đào Nha và một số nước châu Phi. Gần đây, trầm tích spodumene đã được phát hiện ở Bồ Đào Nha, trong đó tỷ lệ liti oxide có thể lên tới 5%.

Ngoài khai thác, việc tái chế pin lithium-ion đã qua sử dụng cũng được chú trọng và nghiên cứu. Năm 1992, Công ty Rockwood Lithium của Mỹ đã tiên phong thực hiện ý tưởng tái chế pin lithium và hiện trở thành doanh nghiệp hàng đầu thế giới trong lĩnh vực này. Và tương lai sẽ cho phép tái chế hầu hết các loại pin. Tuy nhiên, trữ lượng lithium trên thế giới quá lớn và trong khi lượng pin lithium đã qua sử dụng quá rải rác, nên việc khai thác kim loại từ tự nhiên dễ dàng hơn nhiều, so với việc tiêu tốn chi phí và công sức cho tái chế.

Từ nguyên liệu thô đến thành phẩm

Trước khi lithium trở thành một phần của pin, nó phải trải qua quy trình tách xuất và xử lí phức tạp. Đầu tiên, người ta sẽ sử dụng amoni bicacbonat để gạn lọc 99,8% liti khỏi nước muối ở dạng cacbonat.

Và nếu nồng độ của các hợp chất liti quá thấp, các nhà khoa học đã phát triển các phương pháp hấp thụ chọn lọc chất rắn, bằng một hợp chất trao đổi ion đặc biệt chỉ hấp thụ các ion Li + trong dung dịch.

Sau khi xử lý sơ bộ nguyên liệu thô, bước tiếp theo là điện phân tách kim loại nguyên chất. Quá trình tinh chế cuối cùng của lithium được thực hiện bằng cách chưng cất trong điều kiện chân không ở nhiệt độ khoảng 550 ºС.

Các khoáng chất chứa liti cứng trong granit khó xử lý hơn nhiều. Phương pháp phổ biến nhất để xử lý sơ cấp các khoáng chất rắn liti là nghiền đá trầm tích cơ học được làm ẩm bằng các loại dầu đặc biệt.

Ứng dụng trong nhiều ngành

Khi các hợp chất liti được thêm vào thủy tinh, các sản phẩm làm từ nó trở nên kháng hóa chất, kháng truyền bức xạ tia cực tím và hồng ngoại - một đặc tính quan trọng trong quân sự. Nếu muối liti thêm vào các sản phẩm sứ sẽ có được đồ sứ cao áp và chịu nhiệt độ cao.

Nếu không có các hợp chất liti, con người khó có thể làm chủ được độ sâu của biển và không gian bên ngoài. Hợp chất lithium peroxide được sử dụng trong các hệ thống làm sạch không khí trên tàu ngầm và tàu vũ trụ có người lái. Trong năng lượng hạt nhân, liti được sử dụng trong sản xuất chất làm mát các lò phản ứng.

Lithium là thành phần chính của pin cho xe điện, đã trở thành “nguồn xăng mới” cho tương lai. Các nhà khoa học còn coi lithium là nhiên liệu tên lửa tiềm năng. Khi đốt cháy hợp chất Liti nguồn năng lượng được giải phóng lên đến 1000 Kcal, trong khi dầu hỏa thông thường chỉ tạo ra 2 Kcal. Do đó, các hợp chất liti rất có thể là chất oxy hóa tuyệt vời của nhiên liệu tên lửa.

Sự gia tăng tiêu thụ lithium trong ngành công nghiệp quân sự có nhiều lý do. Thứ nhất, hiện tại chỉ có pin lithium-ion có thể lưu trữ lượng điện năng lớn, trong một thiết bị có kích cỡ nhỏ. Thứ hai, quân đội hiện có xu hướng không ngừng phát triển các thiết bị sử dụng năng lượng, mà hiện mới chỉ có các loại pin thường đáp ứng nhu cầu. Thứ ba, các thiết bị quân sự hạng nặng cũng đang dần được chuyển sang động cơ truyền động hybrid, đòi hỏi lưu trữ năng lượng vì đốt nhiên liệu hydrocacbon.

TIN LIÊN QUAN
Giải Nobel Hóa học 2019 mở đường cho nguồn năng lượng thay thế trong tương lai
Bolivia muốn đưa công nghiệp pin lithium thành trụ cột của nền kinh tế
Khám phá mới giúp chế tạo loại pin sạc nhanh hơn và bền hơn
Tìm ra loại pin thể rắn hoàn toàn mới, thay thế Lithium-ion
Phát minh pin mới tự ngăn cháy nổ
(theo Top War)

Xem nhiều

Đọc thêm

Giá vàng hôm nay 26/11/2024: Giá vàng bất ngờ ‘quay xe’, chịu sức ép từ quyết định của ông Trump, vàng nhẫn và vàng miếng đồng loạt lao dốc

Giá vàng hôm nay 26/11/2024: Giá vàng bất ngờ ‘quay xe’, chịu sức ép từ quyết định của ông Trump, vàng nhẫn và vàng miếng đồng loạt lao dốc

Giá vàng hôm nay 26/11/2024, Giá vàng bất ngờ quay đầu giảm mạnh. Hai yếu tố gây sức ép lên kim loại quý. Giá vàng nhẫn, vàng miếng thuận đà ...
Giá tiêu hôm nay 26/11/2024: Thị trường chưa có dấu hiệu tác động mạnh, đà tăng vẫn được đánh giá cao

Giá tiêu hôm nay 26/11/2024: Thị trường chưa có dấu hiệu tác động mạnh, đà tăng vẫn được đánh giá cao

Giá tiêu hôm nay 26/11/2024 tại thị trường trong nước đi ngang ở một số địa phương trọng điểm, giao dịch từ 139.000 – 140.000 đồng/kg.
Vinh danh 22 tác phẩm khơi dậy tự hào dân tộc và khát vọng phát triển đất nước nơi biên cương

Vinh danh 22 tác phẩm khơi dậy tự hào dân tộc và khát vọng phát triển đất nước nơi biên cương

Ban tổ chức đã vinh danh 22 tác phẩm xuất sắc nhất của cuộc thi tham gia cuộc thi ảnh nghệ thuật 'Tự hào một dải biên cương'.
Tổng Bí thư Tô Lâm trao đổi chuyên đề ‘Kỷ nguyên phát triển mới, kỷ nguyên vươn mình của dân tộc Việt Nam’

Tổng Bí thư Tô Lâm trao đổi chuyên đề ‘Kỷ nguyên phát triển mới, kỷ nguyên vươn mình của dân tộc Việt Nam’

Một số nhận thức cơ bản về kỷ nguyên mới, kỷ nguyên vươn mình của dân tộc, Tổng Bí thư nhấn mạnh, đó là kỷ nguyên phát triển, kỷ nguyên ...
Tập đoàn Ericsson mong muốn nghiên cứu, phát triển các sản phẩm, công nghệ mới tại Việt Nam

Tập đoàn Ericsson mong muốn nghiên cứu, phát triển các sản phẩm, công nghệ mới tại Việt Nam

Thủ tướng đề nghị Tập đoàn Ericsson đẩy mạnh hợp tác với Việt Nam, không chỉ mở rộng thương mại mà còn hợp tác theo chiều sâu, mang tính chiến ...
Bế giảng Lớp bồi dưỡng, cập nhật kiến thức, kỹ năng đối với cán bộ quy hoạch Ủy viên Trung ương Đảng khóa XIV

Bế giảng Lớp bồi dưỡng, cập nhật kiến thức, kỹ năng đối với cán bộ quy hoạch Ủy viên Trung ương Đảng khóa XIV

Tại Lễ bế giảng, 49 học viên là cán bộ quy hoạch Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XIV được trao chứng nhận tốt nghiệp.
Giá tiêu hôm nay 26/11/2024: Thị trường chưa có dấu hiệu tác động mạnh, đà tăng vẫn được đánh giá cao

Giá tiêu hôm nay 26/11/2024: Thị trường chưa có dấu hiệu tác động mạnh, đà tăng vẫn được đánh giá cao

Giá tiêu hôm nay 26/11/2024 tại thị trường trong nước đi ngang ở một số địa phương trọng điểm, giao dịch từ 139.000 – 140.000 đồng/kg.
PetroVietnam làm chủ công nghệ thăm dò, khai thác tiên tiến nhất trên thế giới

PetroVietnam làm chủ công nghệ thăm dò, khai thác tiên tiến nhất trên thế giới

PetroVietnam đã trở thành tập đoàn kinh tế - kỹ thuật quan trọng hàng đầu của đất nước, làm chủ các công nghệ thăm dò, khai thác tiên tiến nhất thế giới.
Giá cà phê hôm nay 25/11/2024: Giá cà phê tăng mạnh bất thường, robusta tiến sát mốc lịch sử, dự báo thị trường thế nào?

Giá cà phê hôm nay 25/11/2024: Giá cà phê tăng mạnh bất thường, robusta tiến sát mốc lịch sử, dự báo thị trường thế nào?

Giá cà phê hôm nay 25/11/2024: Giá cà phê tăng mạnh bất thường, robusta tiến sát mốc lịch sử, dự báo thị trường thế nào?
Giá xăng dầu hôm nay 25/11: Xung đột Nga-Ukraine 'khuấy động' thị trường, giá dầu chứng kiến tuần tăng vọt hơn 5%

Giá xăng dầu hôm nay 25/11: Xung đột Nga-Ukraine 'khuấy động' thị trường, giá dầu chứng kiến tuần tăng vọt hơn 5%

Giá xăng dầu hôm nay 25/11, tuần trước, nguy cơ leo thang xung đột Nga-Ukraine là tâm điểm khiến các nhà đầu tư lo lắng khiến giá dầu tăng vọt hơn 5%.
Giá heo hơi hôm nay 25/11: Giá heo điều chỉnh trái chiều giữa các miền, công bố hết dịch và cấp lại heo giống

Giá heo hơi hôm nay 25/11: Giá heo điều chỉnh trái chiều giữa các miền, công bố hết dịch và cấp lại heo giống

Nhìn chung, giá heo hơi hôm nay tiếp tục điều chỉnh trái chiều giữa các miền. Hiện tại, thương lái trên cả nước thu mua heo hơi từ 59.000 - 63.000 đồng/kg.
Đảng bộ PetroVietnam tích cực thực hiện Cuộc vận động Người Việt Nam ưu tiên dùng hàng Việt Nam

Đảng bộ PetroVietnam tích cực thực hiện Cuộc vận động Người Việt Nam ưu tiên dùng hàng Việt Nam

Đảng bộ PetroVietnam tích cực thực hiện Cuộc vận động Người Việt Nam ưu tiên dùng hàng Việt Nam...
Bất động sản mới nhất: Địa ốc Việt Nam hút vốn nhà đầu tư ngoại, bất ngờ về giá căn hộ tại TPHCM, quyền của chủ sở hữu nhà ở

Bất động sản mới nhất: Địa ốc Việt Nam hút vốn nhà đầu tư ngoại, bất ngờ về giá căn hộ tại TPHCM, quyền của chủ sở hữu nhà ở

Vốn FDI đổ vào địa ốc tăng mạnh, khảo sát giá căn hộ một số dự án TPHCM, quy định về quyền của chủ sở hữu nhà ở… là tin bất động sản (BĐS) mới ...
Bất động sản mới nhất: Chênh lệch giá chung cư giữa Đông và Tây Hà Nội, đề nghị dừng thanh tra 10 dự án, điều kiện bồi thường khi thu hồi đất

Bất động sản mới nhất: Chênh lệch giá chung cư giữa Đông và Tây Hà Nội, đề nghị dừng thanh tra 10 dự án, điều kiện bồi thường khi thu hồi đất

Khảo sát thị trường chung cư Hà Nội, Hải Dương đề nghị dừng thanh tra 10 dự án… là những tin bất động sản (BĐS) mới nhất.
73% những người đã kết hôn nhưng chưa có con dự định mua nhà trong 1 năm tới

73% những người đã kết hôn nhưng chưa có con dự định mua nhà trong 1 năm tới

Theo Báo cáo của Batdongsan.com.vn nửa cuối năm 2024, 73% những người đã kết hôn nhưng chưa có con dự định mua nhà trong 1 năm tới.
Bất động sản mới nhất: Giá chung cư chỉ tăng không giảm, giá thuê lại ‘bất động’, điều kiện để cưỡng chế thu hồi đất

Bất động sản mới nhất: Giá chung cư chỉ tăng không giảm, giá thuê lại ‘bất động’, điều kiện để cưỡng chế thu hồi đất

Căn hộ chung cư vẫn là 'điểm nóng' của thị trường, gần 4.000 căn hộ cũ tại TP.HCM sắp được sửa chữa… là những tin bất động sản (BĐS) mới nhất.
Bất động sản mới nhất: Danh sách dự án chung cư giá cao ngất tại Hà Nội và TPHCM, làm gì khi mua phải đất ‘dính’ quy hoạch?

Bất động sản mới nhất: Danh sách dự án chung cư giá cao ngất tại Hà Nội và TPHCM, làm gì khi mua phải đất ‘dính’ quy hoạch?

Loạt dự án chung cư giá tăng vọt tại Hà Nội và TPHCM, Cần Thơ kiểm kê đất đai chuyên đề về sân golf… là những tin bất động sản (BĐS) mới nhất.
Nỗ lực thúc đẩy thị trường bất động sản phát triển bền vững

Nỗ lực thúc đẩy thị trường bất động sản phát triển bền vững

Giải thưởng Nhà môi giới bất động sản Việt Nam nhằm tôn vinh các cá nhân có đóng góp tích cực, nỗ lực thúc đẩy thị trường bất động sản phát triển bền vững.
Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 25/11: USD nhắm mốc 110, EUR 'bi quan'

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 25/11: USD nhắm mốc 110, EUR 'bi quan'

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 25/11 ghi nhận USD duy trì được vị thế vững chắc.
Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 22/11: USD vượt mốc 107, thị trường tự do gây bất ngờ

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 22/11: USD vượt mốc 107, thị trường tự do gây bất ngờ

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 22/11 ghi nhận đồng USD lên mức 107,15, mức cao nhất kể từ ngày 4/10/2023.
Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 21/11: Loạt đồng tiền trú ẩn an toàn tăng giá

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 21/11: Loạt đồng tiền trú ẩn an toàn tăng giá

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 21/11 ghi nhận Yen Nhật, đồng Franc Thụy Sỹ và đồng bạc xanh đã tăng giá.
Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 20/11: USD hạ nhiệt, Yen Nhật thêm 'báo động'

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 20/11: USD hạ nhiệt, Yen Nhật thêm 'báo động'

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 20/11 tiếp tục hạ nhiệt, vẫn neo trên mức 106.
Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 19/11: USD đảo chiều, thị trường tự do tiếp đà 'bay cao'

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 19/11: USD đảo chiều, thị trường tự do tiếp đà 'bay cao'

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 19/11 ghi nhận đồng USD giảm trong khi đồng EUR tăng 0,54%, đạt mức 1,0598 USD.
Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 18/11: Thị trường tự do tiến xa

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 18/11: Thị trường tự do tiến xa

Tỷ giá ngoại tệ, tỷ giá USD/VND hôm nay 18/11 ghi nhận USD mua vào tại các thị trường tự do đang cao hơn 465 đồng so với kênh ngân hàng.
Phiên bản di động