Chính là đất hiếm trong tro than.
Một nghiên cứu do các nhà địa chất học tại Đại học Texas ở Austin, Mỹ dẫn đầu, được công bố trên International Journal of Coal Science & Technology, đã phân tích lượng tro than tích tụ sau quá trình sản xuất năng lượng tại Mỹ.
Kết quả cho thấy loại vật liệu này chứa nồng độ đáng kể các nguyên tố có vai trò quan trọng trong sản xuất công nghệ cao, hệ thống năng lượng, phương tiện giao thông và thiết bị quốc phòng.
"Kho báu" nằm trong chất thải
Đất hiếm gồm 17 nguyên tố kim loại. Dù được gọi là "đất hiếm", chúng không nhất thiết hiếm trong lớp vỏ Trái đất. Vấn đề nằm ở việc khai thác và chế biến các nguyên tố này tương đối phức tạp, tốn kém, trong khi hoạt động sản xuất và tinh chế trên toàn cầu tập trung vào một số ít quốc gia.
Đất hiếm trong tro than (ảnh:elconfidencial)
Theo những dữ liệu được dẫn trong nghiên cứu, Trung Quốc hiện chiếm khoảng 70% sản lượng đất hiếm toàn cầu và khoảng 90% công suất chế biến đất hiếm nặng.
Đây là vấn đề đặc biệt quan trọng với Mỹ. Nước này vẫn phụ thuộc đáng kể vào nguồn cung từ Trung Quốc, trong khi năng lực khai thác và chế biến trong nước chưa đủ để đáp ứng toàn bộ nhu cầu.
Mỹ hiện có mỏ đất hiếm lớn tại Mountain Pass, bang California. Tuy nhiên, thách thức không chỉ nằm ở việc khai thác quặng mà còn ở những công đoạn tiếp theo như tách, tinh chế và chế biến thành vật liệu sử dụng trong công nghiệp.
Trong bối cảnh đó, các nhà khoa học bắt đầu quan tâm tới một nguồn tài nguyên nằm ngay trong những khu vực từng khai thác và sử dụng than.
11 triệu tấn đất hiếm ẩn trong tro than
Khi than được đốt, phần lớn vật chất dễ cháy bị loại bỏ, khiến các thành phần khoáng chất còn lại tập trung hơn trong tro.
Theo nghiên cứu được Đại học Texas tại Austin dẫn đầu, nồng độ các nguyên tố đất hiếm trong tro than có thể cao hơn tới 10 lần so với than ban đầu.
Các nhà nghiên cứu ước tính lượng đất hiếm tiềm năng có thể thu hồi từ tro than tại Mỹ lên tới khoảng 11 triệu tấn. Con số này được cho là gần 8 lần trữ lượng đất hiếm nội địa đã biết của Mỹ.
Nếu có thể khai thác được một phần đáng kể nguồn tài nguyên này với chi phí hợp lý, tro than không chỉ trở thành nguồn nguyên liệu mới mà còn giúp giải quyết một phần bài toán chất thải tồn đọng từ ngành công nghiệp than.
Đáng chú ý, giá trị kinh tế tiềm năng của lượng vật liệu có thể thu hồi được ước tính gần 100 tỷ USD.
Không dễ biến tro than thành "mỏ" đất hiếm
Tuy nhiên, từ việc phát hiện đất hiếm trong tro than đến việc biến nguồn tài nguyên này thành nguồn cung thương mại là một khoảng cách không nhỏ.
Thách thức lớn nhất hiện nay là phát triển quy trình có thể thu hồi đất hiếm với chi phí hợp lý, hiệu quả cao và hạn chế tác động đến môi trường.
Các phương pháp xử lý truyền thống có thể gặp hạn chế về hiệu suất cũng như lượng chất thải phát sinh. Vì vậy, nhiều nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm những hướng tiếp cận mới, trong đó có sử dụng axit ít mạnh hơn, quy trình điện hóa, vi sinh vật và thực vật có khả năng tích lũy kim loại.
Một nghiên cứu khác được công bố trên Journal of Environmental Management cũng cho thấy tro than có tiềm năng đóng góp hơn 300.000 tấn nguyên tố đất hiếm mỗi năm trên phạm vi toàn cầu nếu được khai thác và xử lý phù hợp.
Các thử nghiệm của một nhóm nghiên cứu tại Đại học Monash thậm chí đã đạt tỷ lệ thu hồi tới 90% đối với 17 nguyên tố trong các thử nghiệm thí điểm.
Kỹ sư hóa học Sankar Bhattacharya của Đại học Monash đánh giá hướng nghiên cứu này có ý nghĩa kép: vừa góp phần giảm lượng chất thải gây áp lực lên môi trường, vừa mở ra khả năng bổ sung nguồn cung các khoáng sản thiết yếu.
Từ một loại chất thải từng bị bỏ lại sau quá trình đốt than, tro than đang được xem xét như một nguồn tài nguyên chiến lược mới. Tuy nhiên, để "kho báu" trị giá hàng chục tỷ USD thực sự được khai thác, Mỹ vẫn cần giải quyết bài toán công nghệ, chi phí và môi trường trước khi có thể biến nguồn đất hiếm này thành một phần đáng kể của chuỗi cung ứng trong nước.
Theo elconfidencial
Hoặc