Gian nan cuộc tìm kiếm lithium ở “sân nhà” của châu Âu

Kế hoạch đầy tham vọng

Đầu năm nay, Nghị viện châu Âu (EC) đã thông qua gói “Fit for 55”, một kế hoạch đầy tham vọng của Liên minh châu Âu (EU) nhằm đạt được sự trung hòa carbon vào năm 2050. Việc tăng cường sử dụng xe điện sẽ là nền tảng cần thiết cho kế hoạch này.  Vì thế, EU đã đặt ra mục tiêu đầy tham vọng là điện khí hóa toàn bộ phương tiện giao thông của mình, với luật cấm bán các loại ô tô động cơ đốt trong vào năm 2035.

Lệnh cấm được EC thông qua vào cuối tháng 3 vừa qua, nhưng ngay từ trước khi các quyết sách này được luật hóa, quá trình chuyển đổi năng lượng cho phương tiện giao thông tại châu Âu cũng đã diễn ra sôi nổi. Năm ngoái, EU chỉ đứng sau Trung Quốc về tốc độ tăng trưởng doanh số bán ô tô điện.

Để cung cấp năng lượng cho những phương tiện này, châu Âu cần tăng cường đáng kể nguồn cung cấp lithium, nguyên liệu chính để sản xuất pin xe điện. Theo Ủy ban Chuyển đổi năng lượng (ETC) - một hiệp hội toàn cầu gồm các nhà lãnh đạo trong lĩnh vực năng lượng - châu Âu sẽ cần lượng lithium gấp 18 lần hiện nay vào năm 2030 và gấp 60 lần vào năm 2050, để đáp ứng nhu cầu dự kiến ​​về xe điện.

“Hầu như tất cả nhu cầu về lithium của châu Âu đều đến từ pin”, tiến sĩ Leonardo Buizza, nhà phân tích hàng đầu của ETC, nhấn mạnh trong hội thảo do Hội đồng châu Âu tổ chức cuối tuần qua. Vậy nhưng, châu Âu đang sản xuất một lượng rất nhỏ lithium, không đủ đáp ứng nhu cầu của chính mình.

Hiện tại, EU nhập phần lớn quặng lithium từ Australia trong khi Chile là nhà cung cấp hợp chất lithium tinh chế lớn nhất cho châu Âu. Với tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ của xe điện, việc phụ thuộc quá nhiều vào nguồn cung bên ngoài không phải lựa chọn sáng suốt đối với EU.

Trong nỗ lực đảm bảo nguồn cung ổn định cho lithium và những khoáng sản tương tự, Nghị viện và Hội đồng châu Âu đã thông qua “Đạo luật nguyên liệu thô quan trọng”, đặt ra các mục tiêu cụ thể cho việc khai thác, tinh chế và tái chế các nguyên liệu như lithium và đồng. Một mục tiêu cụ thể được nêu trong đạo luật là ít nhất 10% nguồn cung cấp lithium của châu Âu phải có nguồn gốc tại lục địa vào năm 2030.

Thách thức từ nhiều phía

Tuy nhiên, kế hoạch tìm kiếm lithium ngay trên “sân nhà” của EU đối diện nhiều thách thức. Theo nhà phân tích Allan Pedersen của công ty nghiên cứu và tư vấn năng lượng Wood Mackenzie, hiện rất ít mỏ lithium được phát hiện ở châu Âu đủ điều kiện khai thác.

“Thực tế này được bổ sung bởi một vấn đề nữa là hầu hết các nước châu Âu gần đây đều không tích lũy được nhiều kinh nghiệm về khai thác mỏ. Những thách thức như vậy có thể khiến việc cấp phép của chính phủ, việc thuyết phục các tổ chức môi trường và nhóm xã hội (để khai thác lithium) trở nên khó khăn hơn”, ông Pedersen nói.

Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS) cho biết, châu Âu nắm giữ 7% tổng trữ lượng lithium của thế giới. Nhưng, việc khai thác khoáng sản này có thể gây hại cho các cộng đồng và môi trường lân cận. Do đó, những tiếng nói phản đối cũng rất nhiều. Chẳng hạn như năm ngoái, Thủ tướng Serbia, Ana Brnabic, cho biết nước này đã phải hủy bỏ giấy phép cho một dự án khai thác và thăm dò lithium quy mô lớn sau nhiều sự phản đối.

Hiện tại, Bồ Đào Nha là quốc gia thành viên EU duy nhất khai thác và xử lý lithium, song chỉ tạo ra nguồn cung tương đối nhỏ, được sử dụng cho sản xuất gốm sứ. Theo dữ liệu của USGS, Bồ Đào Nha có trữ lượng lithium cao nhất châu Âu, đứng thứ 8 thế giới và một số tập đoàn khai khoáng đa quốc gia hy vọng có thể khai thác các mỏ lộ thiên mới ở nước này trong vài năm tới. 

Savannah Resources, một công ty khai khoáng có trụ sở tại London, đang vận động cho một dự án khai thác các mỏ lithium ở vùng Covas do Barroso của Bồ Đào Nha. Theo tuyên bố do công ty đưa ra, dự án Barroso Lithium sẽ sản xuất đủ lithium cho 500.000 tấm pin mỗi năm và quá trình sản xuất thương mại dự kiến ​​sẽ bắt đầu vào năm 2026.

Ngày 31/5 vừa qua, Cơ quan Môi trường Bồ Đào Nha đã phê duyệt đánh giá tác động môi trường cho dự án của Savannah, đồng đưa ra một số điều kiện cần đáp ứng. Trong số đó có việc không lấy nước từ con sông Covas của khu vực, lấp đầy một phần và tạo cảnh quan cho các mỏ sau khi ngừng khai thác quặng.

Thế nhưng, nhiều cư dân vùng Covas Do Barroso lo lắng rằng việc khai thác công nghiệp sẽ đe dọa khả năng canh tác và lối sống truyền thống của họ. Khu vực này được Liên hợp quốc công nhận là một địa điểm Di sản Nông nghiệp quan trọng toàn cầu, do truyền thống canh tác được bảo tồn qua nhiều thế kỷ. 

Catarina Scarrott, phát ngôn viên của phong trào phản đối mỏ có tên Unidxs em Defesa de Covas do Barroso (Đoàn kết bảo vệ Covas do Barroso), cho biết: “Ngôi làng nơi tôi đến có từ thế kỷ 12 và chúng tôi đã phát triển một lối sống rất bền vững qua nhiều thế hệ, với cách quản lý nguồn nước và đất rất cẩn thận”.

Savannah có hợp đồng khai thác gần 600 ha đất, trên đó họ có kế hoạch đào 4 hoặc 5 hố khai thác với “tổng diện tích tối đa là 71 ha”. Bà Catarina Scarrott cho biết, một trong những hố được lên kế hoạch chỉ cách những ngôi nhà gần nhất khoảng 400m, và chỉ riêng kích thước của hố đó sẽ lớn hơn cả ngôi làng mà nó sẽ nằm kề.

Trong một tuyên bố trước Quốc hội Bồ Đào Nha, Savannah cho biết, nỗ lực tuân thủ của họ đối với các điều kiện do Cơ quan Môi trường Bồ Đào Nha đưa ra “sẽ mang lại sự đảm bảo rằng dự án sẽ được phát triển và vận hành theo cách có trách nhiệm với xã hội và môi trường”.

Nhưng, bà Scarrott hoài nghi về những tuyên bố như vậy. “Với mỗi tấn lithium thu được, họ sẽ để lại 6 tấn chất thải và chúng sẽ được chất đống cách dòng sông chưa đầy 1 km”, nhà hoạt động môi trường người Bồ Đào Nha nói. “Cộng đồng địa phương thấy rõ những rủi ro và họ đưa ra quyết định chung rằng sẽ không cho phép điều đó xảy ra”.

Giải pháp mới cho bài toán lithium

Hiện tại, lithium được khai thác chủ yếu theo 2 cách. Khai thác đá cứng, phương pháp mà các dự án ở Bồ Đào Nha sẽ sử dụng, là một quy trình sử dụng nhiều hóa chất liên quan đến việc đào các hố lộ thiên, rộng lớn và loại bỏ các loại đá có chứa lithium. 

Cách thứ hai là khai thác bằng các ao salar, hiện đang được sử dụng ở Argentina và Chile. Phương pháp này liên quan đến việc lấp đầy các hồ cạn bằng nước ngầm giàu lithium và để nước bay hơi cho đến khi chỉ còn lại muối khoáng. Các khu vực khai thác ao salar thường nằm ở gần sa mạc và trải rộng trên hàng nghìn km2, quy mô của chúng sẽ làm cạn kiệt nguồn dự trữ nước ngầm rất quan trọng đối với người dân địa phương. Ước tính, cần khoảng 2,2 triệu lít nước để sản xuất 1 tấn lithium bằng phương pháp này.

Nhưng, có một quy trình thử nghiệm để sản xuất lithium, nếu được nhân rộng, có thể tạo ra lithium với tác động tối thiểu với môi trường. Thành phố Bruchsal, ở vùng Baden-Wurttemberg của Đức, vào năm 1979 đã phát hiện ra rằng một nguồn nước  muối địa nhiệt bên dưới lòng đất có thể được khai thác lấy nhiệt và hơi nước để tạo ra năng lượng và việc xây dựng một nhà máy điện địa nhiệt đã bắt đầu.

Nhà máy không thành công và bị đóng cửa năm 1987. Nhưng, một phần nhờ vào nguồn tài trợ từ “Đạo luật nguồn năng lượng tái tạo”, dự án đã được hồi sinh. Năm 2009, nhà máy ở Bruchsal bắt đầu phát điện thương mại.

Giờ đây, công ty năng lượng địa phương Energie Baden-Wurttemberg (EnBW) đang hợp tác với Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) để phát triển một quy trình chiết xuất hàng tấn lithium từ nguồn nước muối địa nhiệt của nhà máy Bruchsal. Nếu thành công, dự án của họ có thể trở thành nhà sản xuất lithium sạch nhất châu Âu.

Giáo sư Jochen Kolb, chuyên gia địa hóa học và địa chất kinh tế tại KIT, là người tích cực nghiên cứu các phương pháp thu thập lithium từ các nguồn địa nhiệt. Ông giải thích: “Phương pháp khai thác lithium này có thể được cung cấp hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo và do nước được bơm trở lại dưới lòng đất nên nó không làm cạn kiệt nguồn nước ngầm. Hơn nữa, diện tích bề mặt của loại dự án này là tối thiểu so với các mỏ thông thường”.

“Quy mô của cơ sở khai thác sẽ chỉ tương đương với 2 đến 3 chiếc container”, giáo sư Kolb nói thêm. “Với tỷ lệ chiết xuất lithium hiệu quả từ nước lên đến 70%, nhà máy có thể thu đủ lithium cho một chiếc xe đạp điện trong vài phút hoặc một tấm pin ô tô trong khoảng một giờ”.

Nếu mọi thứ diễn ra thành công, có lý do để tin rằng phương pháp sản xuất lithium này có thể được nhân rộng khắp châu Âu. Bởi theo giáo sư Kolb, nguồn nước ngầm giàu lithium không chỉ có ở Đức. “Tôi nghĩ có thể khai thác ở các lưu vực lớn hơn, chẳng hạn xung quanh Paris hoặc miền Đông nước Pháp hay ở phía Đông Hungary. Phương pháp này khả thi ở mọi nơi có nước muối địa nhiệt”, giáo sư Kolb nhấn mạnh.