Từ chất thải độc hại thành tài nguyên đất hiếm quý giá

Các nhà khoa học đã nghiên cứu tro than từ các nhà máy điện trên khắp nước Mỹ và phát hiện rằng chúng có thể chứa tới 11 triệu tấn nguyên tố đất hiếm, tương đương gần gấp 8 lần lượng đất hiếm dự trữ của Mỹ, với trị giá khoảng 8,4 tỷ USD. Đây là kết quả từ một nghiên cứu gần đây do Đại học Texas (UT) tại Austin dẫn đầu.

Bridget Scanlon, tác giả nghiên cứu và giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất Jackson thuộc UT, cho biết nguồn tài nguyên này là cơ hội lớn để khai thác nguyên tố đất hiếm trong nước mà không cần phải khai thác thêm từ các mỏ. “Điều này thực sự minh họa cho câu nói ‘biến rác thành kho báu'”, bà nói. “Chúng tôi đang cố gắng đóng lại vòng tuần hoàn và tận dụng chất thải để thu hồi tài nguyên”.

Các nguyên tố đất hiếm, bao gồm scandium, neodymium và yttrium, đóng vai trò quan trọng trong các công nghệ sạch như xe điện, pin mặt trời và tua-bin gió. Mặc dù những kim loại này không phải là hiếm trong tự nhiên, nhưng chúng lại khó khai thác và tách ra khỏi quặng, dẫn đến nhu cầu vượt xa nguồn cung.

Với việc thế giới chuyển dần sang sử dụng năng lượng sạch để chống lại sự nóng lên của Trái đất, nhu cầu về các nguyên tố đất hiếm dự kiến sẽ tăng mạnh, có thể gấp 7 lần mức hiện tại vào năm 2040, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế.

Nghiên cứu chỉ ra việc khai thác nguyên tố đất hiếm từ tro than có dễ hay không phụ thuộc vào nguồn gốc của nó. Tro than từ lưu vực Appalachian của Mỹ chứa hàm lượng nguyên tố đất hiếm cao nhất, nhưng chỉ có thể khai thác được 30%. Trong khi đó, tro than từ lưu vực Powder River ở Wyoming và Montana có hàm lượng nguyên tố thấp hơn nhưng lại dễ khai thác hơn 70%.

Tuy nhiên, Paul Ziemkiewicz, giám đốc Viện nghiên cứu nước tại Đại học West Virginia, cảnh báo rằng việc khai thác nguyên tố đất hiếm từ tro than có thể tốn kém, bởi quá trình này cần sử dụng axit và bazơ mạnh, vốn rất đắt đỏ và có thể ảnh hưởng xấu đến môi trường.

Ngoài ra, việc khai thác nguyên tố đất hiếm từ tro than cũng không thể thay đổi lượng chất thải cần xử lý, vì tro than chứa nhiều chất ô nhiễm nguy hiểm như thủy ngân, asen và chì.

Dù vậy, các tác giả nghiên cứu cho rằng lợi ích từ việc thu hồi kim loại đất hiếm có thể giúp bù đắp chi phí để cải thiện cách thức lưu trữ và quản lý tro than. Vào tháng 4, chính quyền Tổng thống Joe Biden đã công bố khoản đầu tư 17,5 triệu USD cho các dự án khai thác đất hiếm từ tro than.

Một số lo ngại rằng việc tận dụng tro than để khai thác kim loại đất hiếm có thể thúc đẩy việc khai thác thêm than, loại nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm lớn. Tuy nhiên, bà Scanlon không quá lo ngại về điều này, cho rằng nguồn tài nguyên chủ yếu sẽ đến từ chất thải cũ, vì hiện có hơn 2 tỷ tấn tro than được lưu trữ trên khắp nước Mỹ.

Bộ Năng lượng Mỹ khẳng định việc sử dụng tro than làm nguyên liệu cho các vật liệu quan trọng sẽ không khuyến khích việc đốt than thêm. Bà Scanlon cho biết mục tiêu lớn hơn là khai thác giá trị từ than mà không cần phải đốt nó, bao gồm việc tìm ra những cách thức khác để thu hồi các sản phẩm từ than đá ngoài đất hiếm.

Ngọc Ánh (theo CNN)