Mỹ thử nghiệm công nghệ khai thác lithium tăng gấp đôi sản lượng

Công ty khởi nghiệp Lilac Solutions đang phát triển công nghệ có thể giúp Mỹ cạnh tranh với Trung Quốc trong việc kiểm soát nguồn cung ứng lithium toàn cầu, loại "vàng trắng" dùng để sản xuất xe điện và pin. Hiện nay, họ đang vận hành cơ sở thử nghiệm ở khu vực ven bờ nhánh phía bắc của hồ Muối Lớn cách thành phố Salt Lake, bang Utah, hai giờ lái xe và chuẩn bị xây dựng nhà máy thương mại đầu tiên.

Lilac Solutions đang tham gia cuộc đua thương mại hóa một phương pháp mới để khai thác lithium từ đá gọi là chiết xuất lithium trực tiếp (DLE), được thiết kế để giảm bớt thiệt hại môi trường từ hai phương pháp truyền thống phổ biến là khai khoáng đá rắn và nước mặn. DLE cũng sử dụng nước mặn chứa lithium nhưng thay vì dựa vào quá trình bay hơi tiêu tốn nước, phương pháp này dùng các quá trình lọc vật lý hoặc hóa chất cao cấp để tách riêng ion lithium. Do cần ít nước và đất, DLE trở thành trọng tâm chủ chốt của chính phủ và những công ty muốn tăng quy mô sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu lithium ngày càng tăng. Trung Quốc, quốc gia xử lý hơn 2/3 lượng lithium khai thác trên thế giới, cũng đang phát triển DLE để tăng sản xuất vật liệu thô trong nước.

Hồi tháng 8/2025, Lilac Solutions hoàn thành thử nghiệm công nghệ tiên tiến nhất của họ, với lượng nước cần dùng ít hơn hẳn phương pháp chiết xuất lithium truyền thống. Công ty sử dụng những hạt độc quyền sản xuất tại nhà máy riêng ở Nevada để hút ion lithium từ nước và quá trình chiết xuất lithium của họ chỉ tiêu thụ lượng nước bằng 1/10 so với công nghệ hút ẩm nhôm phổ biến trong ngành công nghiệp.

Theo Lilac Solutions, loại hạt của họ đặc biệt phù hợp để khai thác lithium ở nơi có mật độ thấp. Hồ Muối Lớn không phải nơi lý tưởng để phát triển mỏ lithium do nồng độ lithium chỉ ở mức 70 phần triệu, theo Raef Sully, giám đốc điều hành Lilac Solutions. Để so sánh, biển Salton ở California có nồng độ gần 200 phần triệu và Argentina, nơi Lilac Solutions đặt một cơ sở thử nghiệm khác, có những nguồn tài nguyên với nồng độ trên 700 phần triệu. Việc chiết xuất lithium độ tinh khiết cao từ nước mặn nồng độ thấp sẽ chứng minh độ linh hoạt của công nghệ do Lilac Solutions phát triển.

Tại cơ sở thử nghiệm của công ty, sau khi bơm lên đồi, nước hồ chảy qua một loạt máy lọc để loại bỏ chất rắn và đổ vào khoang chứa đầy hạt gốm thiết kế đặc biệt từ vật liệu độc quyền nhằm hút ion lithium trong nước. Sau khi bão hòa, các hạt được tráng qua axit để tách lithium. Nước mặn còn lại được kiểm tra nhiều lần và xả trở lại hồ sau khi đạt tiêu chuẩn an toàn. Trong khi đó, dung dịch lithium được lưu trữ trong bể tại cơ sở trước khi chuyển tới nhà máy xử lý để biến đổi thành lithium carbonate dùng cho sản xuất pin. Thiết bị của Lilac Solutions thu thập trung bình 87% lượng lithium có sẵn với độ tinh khiết 99,97%.

Nếu mọi thứ theo đúng kế hoạch, công ty sẽ phá dỡ cơ sở thử nghiệm để xây dựng nhà máy thương mại đầu tiên, bắt đầu hoạt động từ nửa cuối năm 2027. Sau khi vận hành đầy đủ, nhà máy mới sẽ sản xuất 5000 tấn lithium mỗi năm, giúp tăng gấp đôi sản lượng hàng năm của Mỹ.

An Khang (Theo MIT Technology Review, Fox)