Trang Interesting Engineering đưa tin, Trung Quốc có thể biến chất thải than (như tro bay) thành nguồn tài nguyên quý giá cho các kim loại quan trọng như germani, nhôm, liti và gali. Bằng cách kết hợp nguồn cung than (và chất thải) dồi dào với năng lực công nghiệp, cách làm này có thể tạo ra bước ngoặt lớn cho quốc gia.
Ý tưởng ở đây là than đá không chỉ là một nguồn nhiên liệu tuyệt vời mà còn chứa một lượng nhỏ các kim loại quý. Đối với một quốc gia như Trung Quốc, nơi khai thác và đốt một lượng lớn than đá, việc không sử dụng nguồn tài nguyên này giống như bỏ lỡ cơ hội kiếm tiền.
“Chất thải than chứa nhiều nguyên tố kim loại khác nhau và có thể trở thành nguồn cung cấp kim loại quan trọng”, ông Dai Shifeng, thành viên Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc kiêm giáo sư tại Đại học Mỏ và Công nghệ Trung Quốc – Bắc Kinh, giải thích.
Điều được đề xuất không chỉ là sử dụng tro bay (chất thải còn lại sau khi đốt than), mà còn cả một thứ gọi là đá tạp chất. Đây là loại “phế liệu” dạng đá thường lẫn trong than khi khai thác.
Chuyển hóa chất thải than thành tài nguyên kim loại
Than đá được tìm thấy trong các vỉa hoặc lớp thường xen lẫn với các lớp vật liệu phi than khác. Chúng thường được lọc bỏ và đổ bỏ như chất thải. Còn đối với tro bay, sau khi carbon được đốt cháy hết, tro còn lại chứa các hạt khoáng chất nhỏ li ti thường bị giữ lại trong ống khói.
Trước đây, tro này thường được đổ thành đống, trộn vào xi măng, hoặc đơn giản là vứt bỏ như rác thải công nghiệp. Nhưng xét về mặt hóa học, loại tro này thường chứa nồng độ cao đáng ngạc nhiên các kim loại đất hiếm, hợp chất nhôm…
Những kim loại này rất quan trọng đối với một số ngành công nghiệp tiên tiến như chất bán dẫn, pin, quang học, động cơ và các ứng dụng quân sự. Trung Quốc hiện đã là nhà cung cấp hàng đầu nhiều sản phẩm khai thác và cung ứng truyền thống, vì vậy bất kỳ cách thức mới nào để “kiếm tiền từ những nguồn lực sẵn có” đều có thể là một nguồn thu nhập tiềm năng đáng giá.
Hơn nữa, Trung Quốc đã có sẵn cơ sở công nghiệp để sử dụng các vật liệu phế thải như tro bay và quặng sắt làm nguồn nguyên liệu khả thi cho sản xuất kim loại. Cơ sở hạ tầng than khổng lồ, các nhà máy chuyển hóa than thành hóa chất và các cơ sở chế biến của nước này có thể dễ dàng được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu này.
“Các dây chuyền sản xuất than của Trung Quốc đã tích hợp các cơ sở vật chất phục vụ việc tuyển rửa, xử lý hóa học và phát điện, tạo nền tảng công nghiệp vững chắc cho việc thu hồi tài nguyên”, báo cáo giải thích.
Tóm lại, Trung Quốc đã có kiến thức và năng lực để làm điều này. Chất thải than cũng đã được tập trung ở những nơi cần thiết để xử lý, tức là tập trung ở các khu công nghiệp.
Rào cản công nghệ
Động thái này không chỉ giúp đáp ứng nhu cầu phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp xe điện, pin và điện tử tại Trung Quốc mà còn giúp nước này thực hiện kế hoạch giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu. Nó cũng giúp giảm thiểu lãng phí, tối đa hóa hiệu quả sử dụng than đá và tích hợp chuỗi cung ứng theo chiều dọc.
Nghe có vẻ hiển nhiên, nhưng thực tế lại có một vấn đề. Không phải tất cả than đá đều giống nhau, và các mỏ khác nhau có điều kiện địa chất khác nhau, dẫn đến hàm lượng khoáng chất trong than đá khai thác cũng rất khác biệt.
Tại các nhà máy điện, các nguồn than khác nhau có thể được trộn lẫn, và tro bay tạo thành có thể có thành phần rất khác nhau. Điều này có nghĩa là, trên thực tế, một mẻ tro bay có thể chứa nhiều một chất nào đó như gali, trong khi mẻ khác lại hầu như không có chất này.
Điều đó sẽ khiến việc khai thác trở nên khó dự đoán và có thể không khả thi về mặt kinh tế nếu chi phí khai thác cao.
“Nhờ sự phát triển của ngành công nghiệp năng lượng mới, nhu cầu về các kim loại quan trọng đang tăng nhanh, vì vậy việc chiết xuất chúng từ than đá hứa hẹn nhiều triển vọng, và kinh nghiệm của Trung Quốc với germanium cung cấp nền tảng vững chắc cho việc thu hồi các kim loại khác,” báo cáo cho biết thêm.
