Một nghiên cứu đăng trên Nature Communications vừa giới thiệu phương pháp mới: tận dụng khả năng hút ẩm tự nhiên của muối lithium chloride hydrate (LHT) để tách và cô đặc lithium từ chất thải khai thác, đồng thời loại bỏ các khoáng chất không mong muốn.

Hiệu quả vượt trội

• Phương pháp đạt tỷ lệ thu hồi lithium tới 97%, nâng độ tinh khiết lên gấp 1.500 lần.
• Tạo ra dung dịch cô đặc với nồng độ lithium 97.000 ppm – cao gấp đôi so với dung dịch chuẩn dùng trong sản xuất pin.

Khắc phục hạn chế của công nghệ hiện nay

• Khai thác bằng hồ bay hơi mặt trời tuy rẻ nhưng cần tới 60.000 lít nước để sản xuất 1 tấn lithium carbonate, mất hơn 12 tháng mới hoàn tất.
• Các công nghệ khai thác trực tiếp (DLE) như hấp phụ hay lọc nano đang được nghiên cứu, nhưng gặp khó khăn khi phải tách lithium khỏi các muối tương tự như natri, magie, canxi.

Cơ chế “tự hòa tan”

• LHT có khả năng hút ẩm mạnh hơn các khoáng chất đi kèm. Khi độ ẩm không khí duy trì ở mức 12–30%, muối lithium sẽ tự hòa tan thành dung dịch cô đặc, trong khi các khoáng chất khác vẫn ở dạng rắn.
• Quá trình này diễn ra nhanh chóng, mang tính “ưa hỗn loạn” về mặt nhiệt động học, khác với các quy trình truyền thống vốn làm giảm độ hỗn loạn.

Thử nghiệm và triển vọng công nghiệp

• Trong thí nghiệm với buồng kiểm soát độ ẩm, công nghệ thu hồi được 83,5% lithium từ chất thải đa muối chỉ trong khoảng một giờ.
• Mô hình mở rộng cho thấy có thể xử lý 3,65–8,01 kg chất thải mỗi ngày cho mỗi mét chiều cao của mô-đun – hiệu suất vượt trội so với nhiều công nghệ mới nổi.

Phương pháp này mở ra hướng khai thác lithium bền vững hơn: không cần hàng chục nghìn lít nước ngọt, không dùng hóa chất khắc nghiệt, giảm áp lực tài nguyên ở các vùng khô hạn. Đây có thể là chìa khóa giúp thế giới đáp ứng nhu cầu lithium ngày càng tăng, đồng thời giảm tác động môi trường từ khai thác truyền thống.