Lithium - nguồn 'dầu mới' của thế kỷ XXI

Trọng Huy
Theo dõi TGVN trên
Baoquocte.vn. 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.

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)

Đọc thêm

Tạp chí Mỹ đánh giá cao tên lửa của máy bay MiG-31 Nga

Tạp chí Mỹ đánh giá cao tên lửa của máy bay MiG-31 Nga

Baoquocte.vn. Các tác giả bài viết trên tạp chí The Military Watch (Mỹ) chú ý đến trang bị vũ khí mở rộng của máy bay đánh chặn MiG-31BM và MiG-31BSM.
Pfizer thử nghiệm lâm sàng thuốc viên kháng SARS-CoV-2

Pfizer thử nghiệm lâm sàng thuốc viên kháng SARS-CoV-2

Baoquocte.vn. Từ tháng 3/2020, Pfizer bắt đầu phát triển thuốc điều trị Covid-19 dạng viên, có tên là PF-07321332 và thử nghiệm kết hợp với thuốc Ritonavir.
Ukraine mang vũ khí Nga ra tập trận cùng NATO

Ukraine mang vũ khí Nga ra tập trận cùng NATO

Baoquocte.vn. Theo thông báo của quân đội Ukraine, nước này đã phóng các tên lửa phòng không dẫn đường Buk-M1 của Nga trong cuộc tập trận chung với NATO.
Sooyoung nhóm SNSD tham gia phim mới với Ji Chang Wook

Sooyoung nhóm SNSD tham gia phim mới với Ji Chang Wook

Baoquocte.vn. Ngày 28/9, Ji Chang Wook, Sung Dong Il và Soo Young (SNSD) xác nhận cùng tham gia phim mới If You Say Your Wish (Nói cho tôi điều ước của ...
Các đột biến ở biến thể R1 của virus SARS-CoV-2 có đáng lo ngại?

Các đột biến ở biến thể R1 của virus SARS-CoV-2 có đáng lo ngại?

Baoquocte.vn. Được ghi nhận lần đầu ở Nhật Bản, R1 có những đặc điểm chung với các biến thể khác và một số đột biến riêng biệt.
Mỹ điều nhóm tàu tác chiến sân bay USS Ronald Reagan đến Biển Đông lần thứ 2 trong năm

Mỹ điều nhóm tàu tác chiến sân bay USS Ronald Reagan đến Biển Đông lần thứ 2 trong năm

Baoquocte.vn. Trong bối cảnh căng thẳng ở khu vực leo thang, Mỹ triển khai nhóm tác chiến tàu sân bay USS Ronald Reagan tới Biển Đông lần thứ 2 trong năm ...
9 hình thức treo cờ ASEAN (phần 1)

9 hình thức treo cờ ASEAN (phần 1)

Baoquocte.vn. Theo văn bản Hướng dẫn của Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch về việc treo cờ ASEAN và sử dụng ASEAN ca, có 9 hình thức treo cờ ...
Sau lùm xùm liên quan lính đánh thuê Nga, Mali tỏ nỗi ấm ức giữa Liên hợp quốc, Pháp nói gì?

Sau lùm xùm liên quan lính đánh thuê Nga, Mali tỏ nỗi ấm ức giữa Liên hợp quốc, Pháp nói gì?

Baoquocte.vn. Thủ tướng Mali nói, nước này bị Pháp 'bỏ rơi' khi Paris quyết định rút lực lượng khỏi chiến dịch Barkhane ở khu vực Sahel của châu Phi.
Toyota Raize bất ngờ về Hà Nội, đại lý hé lộ giá dưới 500 triệu đồng

Toyota Raize bất ngờ về Hà Nội, đại lý hé lộ giá dưới 500 triệu đồng

Baoquocte.vn. Toyota Raize dự kiến ra mắt trong tháng tới, hứa hẹn tạo nên 'cơn sốt' khi bán chính thức tại Việt Nam.
Đã có những dấu hiệu cho thấy khả năng đại dịch Covid-19 chấm dứt

Đã có những dấu hiệu cho thấy khả năng đại dịch Covid-19 chấm dứt

Baoquocte.vn. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra hai viễn cảnh cho thấy đại dịch Covid-19 sẽ kết thúc như thế nào. Đó là sự kết thúc về mặt y tế ...
Đa dạng chuỗi cung ứng, bật chế độ bình thường mới để 'giữ chân' FDI

Đa dạng chuỗi cung ứng, bật chế độ bình thường mới để 'giữ chân' FDI

Baoquocte.vn. Dù làn sóng Covid-19 lần thứ 4 đang diễn biến phức tạp nhưng thu hút FDI vẫn là một trong những điểm sáng của nền kinh tế.
Giá cà phê hôm nay 28/9, Đồng loạt đảo chiều giảm sâu, xuất khẩu cà phê Việt Nam giảm tháng thứ 5 liên tiếp

Giá cà phê hôm nay 28/9, Đồng loạt đảo chiều giảm sâu, xuất khẩu cà phê Việt Nam giảm tháng thứ 5 liên tiếp

Baoquocte.vn. Giá cà phê đảo chiều, điều chỉnh giảm trên cả hai sàn kỳ hạn và chờ đợi biến động khi xu hướng đầu cơ đã vào vùng quá mua.
Giá tiêu hôm nay 28/9, ổn định, thấp nhất 77.500đ/kg, không kỳ vọng giá tăng như trước

Giá tiêu hôm nay 28/9, ổn định, thấp nhất 77.500đ/kg, không kỳ vọng giá tăng như trước

Baoquocte.vn. Giá tiêu hôm nay tại thị trường trong nước ổn định ở một số địa phương, giao dịch ở mức từ 77.500 - 81.500 đ/kg.
Giá cao su hôm nay 28/9, Sàn Nhật Bản bất động, Trung Quốc dự kiến nhập khẩu 1,7 triệu tấn hàng tự nhiên

Giá cao su hôm nay 28/9, Sàn Nhật Bản bất động, Trung Quốc dự kiến nhập khẩu 1,7 triệu tấn hàng tự nhiên

Baoquocte.vn. Giá cao su hôm nay không có nhiều biến động nhưng vẫn đang giao dịch ở mức thấp trước những tâm lý rủi ro từ 'bom nợ' Evergrande.
Thu hút FDI: 'Cú đột phá' nhờ dự án tỷ USD

Thu hút FDI: 'Cú đột phá' nhờ dự án tỷ USD

Baoquocte.vn. Vốn FDI vào Việt Nam đã tăng trở lại. Kết quả này như lời khẳng định rằng, các nhà đầu tư nước ngoài vẫn đang đến và tiếp tục ở lại Việt Nam.
Kinh tế số - đường đến tương lai của nền kinh tế Việt Nam

Kinh tế số - đường đến tương lai của nền kinh tế Việt Nam

Baoquocte.vn. Việt Nam cần thúc đẩy nhanh việc phát triển ứng dụng những công nghệ mới để phát triển kinh tế số.
Bất động sản mới nhất: Lại siết tín dụng địa ốc, Vingroup đề xuất làm công viên rừng 650ha ở Hạ Long, người mua nhà lần đầu cần biết gì?

Bất động sản mới nhất: Lại siết tín dụng địa ốc, Vingroup đề xuất làm công viên rừng 650ha ở Hạ Long, người mua nhà lần đầu cần biết gì?

Baoquocte.vn. NHNN yêu cầu kiểm soát tín dụng, những điều người mua nhà lần đầu cần biết, Quảng Ninh sẽ khởi công nhiều dự án lớn… là tin bất động sản mới nhất
Bất động sản mới nhất: ‘Đẩy sóng’ giá đất ăn theo cầu Trần Hưng Đạo-Hà Nội, làm đường 2 bên sông Hồng, cần làm gì trước khi đặt cọc mua nhà?

Bất động sản mới nhất: ‘Đẩy sóng’ giá đất ăn theo cầu Trần Hưng Đạo-Hà Nội, làm đường 2 bên sông Hồng, cần làm gì trước khi đặt cọc mua nhà?

Baoquocte.vn. Cầu Trần Hưng Đạo chưa duyệt, giá đất đã tăng, quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng, làm gì trước khi đặt cọc?… là tin bất động sản mới nhất.
Bất động sản mới nhất: Dứt khoát không giảm giá dù ế hàng, thị trường Hà Nội lao dốc, Bình Định không còn căn hộ condotel

Bất động sản mới nhất: Dứt khoát không giảm giá dù ế hàng, thị trường Hà Nội lao dốc, Bình Định không còn căn hộ condotel

Baoquocte.vn. Hàng tồn ‘chất đống’ giá vẫn tăng, thị trường địa ốc Hà Nội và TP.HCM lao dốc, Bình Định không còn condotel… là những tin bất động sản mới nhất.
Bất động sản mới nhất: 2 kịch bản thị trường chung cư 2021, địa ốc nghỉ dưỡng vẫn đóng băng, cảnh báo mua bán căn hộ chưa đủ điều kiện

Bất động sản mới nhất: 2 kịch bản thị trường chung cư 2021, địa ốc nghỉ dưỡng vẫn đóng băng, cảnh báo mua bán căn hộ chưa đủ điều kiện

Baoquocte.vn. 2 kịch bản thị trường chung cư 2021, địa ốc nghỉ dưỡng ngủ đông dài, Quảng Nam có thể chấm dứt 4 dự án đô thị... là tin bất động sản mới nhất.
Bất động sản mới nhất: Nhận định chu kỳ sốt đất - đóng băng trong 30 năm; lội ngược dòng tìm hàng giá rẻ; nhà đầu tư giảm hứng thú?

Bất động sản mới nhất: Nhận định chu kỳ sốt đất - đóng băng trong 30 năm; lội ngược dòng tìm hàng giá rẻ; nhà đầu tư giảm hứng thú?

Baoquocte.vn. Nhận định chu kỳ sốt đất - đóng băng trong 30 năm; săn tìm hàng cắt lỗ sau dịch, nhà đầu tư hết hứng thú.. là những tin bất động sản mới nhất.
Bất động sản mới nhất: ‘Cắt sốt’, giá đất Văn Giang lao dốc; nhà trung tâm TP. Hồ Chí Minh cao ngất; thêm 2 dự án bị thu hồi

Bất động sản mới nhất: ‘Cắt sốt’, giá đất Văn Giang lao dốc; nhà trung tâm TP. Hồ Chí Minh cao ngất; thêm 2 dự án bị thu hồi

Baoquocte.vn. Giá đất Văn Giang giảm sâu sau thời gian sốt; giá nhà đô thị vẫn không giảm; Cần Thơ thu hồi 2 dự án... là những tin bất động sản mới nhất.
Nhận định thị trường chứng khoán ngày 28/9 - Bán hay không?

Nhận định thị trường chứng khoán ngày 28/9 - Bán hay không?

Baoquocte.vn. Báo TG&VN liên tục cập nhật tin tức và nhận định của các chuyên gia về thị trường chứng khoán nóng nhất, mới nhất đầu và cuối phiên giao dịch hàng ngày.
Thị trường chứng khoán ngày 27/9 - HPG gồng gánh, thị trường điều chỉnh mạnh

Thị trường chứng khoán ngày 27/9 - HPG gồng gánh, thị trường điều chỉnh mạnh

Baoquocte.vn. Báo TG&VN liên tục cập nhật tin tức và nhận định của các chuyên gia về thị trường chứng khoán nóng nhất, mới nhất đầu và cuối phiên giao dịch hàng ngày.
Cổ phiếu 'trà đá' dậy sóng, doanh nghiệp có thực sự hồi sinh?

Cổ phiếu 'trà đá' dậy sóng, doanh nghiệp có thực sự hồi sinh?

Baoquocte.vn. Từ đầu năm đến nay, hàng loạt cổ phiếu 'trà đá' bỗng dưng dậy sóng sau các thương vụ thâu tóm.
Nhận định thị trường chứng khoán tuần 27/9 - 1/10 - Không lơ là tài khoản

Nhận định thị trường chứng khoán tuần 27/9 - 1/10 - Không lơ là tài khoản

Baoquocte.vn. Báo TG&VN liên tục cập nhật tin tức và nhận định của các chuyên gia về thị trường chứng khoán nóng nhất, mới nhất đầu và cuối phiên giao dịch hàng ngày.
Thị trường chứng khoán ngày 24/9 - Ngân hàng rục rịch quay trở lại

Thị trường chứng khoán ngày 24/9 - Ngân hàng rục rịch quay trở lại

Baoquocte.vn. Báo TG&VN liên tục cập nhật tin tức và nhận định của các chuyên gia về thị trường chứng khoán nóng nhất, mới nhất đầu và cuối phiên giao dịch hàng ngày.
Nhận định thị trường chứng khoán ngày 24/9 - 'Xanh vỏ, đỏ lòng'

Nhận định thị trường chứng khoán ngày 24/9 - 'Xanh vỏ, đỏ lòng'

Baoquocte.vn. Báo TG&VN liên tục cập nhật tin tức và nhận định của các chuyên gia về thị trường chứng khoán nóng nhất, mới nhất đầu và cuối phiên giao dịch hàng ngày.
Phiên bản di động