Công ty Aspiring Materials của New Zealand đã khai trương nhà máy thí điểm chuyển đổi đá olivine thành vật liệu pin, nhưng cộng đồng công nghệ đang đặt ra những câu hỏi quan trọng về khả năng sinh lời kinh tế và tác động thực tế của công nghệ xanh đầy triển vọng này.
Công ty có trụ sở tại Christchurch đã phát triển một quy trình chuyển đổi olivine—thường được coi là chất thải khai thác—thành nhiều sản phẩm bao gồm hydroxide NMC (niken mangan coban) cho pin lithium-ion. Nhà máy thí điểm của họ, bắt đầu hoạt động vào tháng 2 năm 2025, sử dụng hệ thống khép kín không tạo ra chất thải và hoạt động ở nhiệt độ thấp bằng năng lượng tái tạo.
Phân tích sản phẩm đầu ra của quy trình Aspiring Materials:
- 80% silica (thay thế xi măng Portland)
- 10% sản phẩm magiê (cô lập carbon, xử lý nước thải, hợp kim)
- 10% sản phẩm kim loại hỗn hợp bao gồm hydroxide NMC cho pin
 |
|---|
| Một môi trường công nghiệp trưng bày các bể chứa hình trụ lớn tham gia vào quá trình chế biến vật liệu, tương tự như hoạt động tại nhà máy thí điểm của Aspiring Materials |
Sự hoài nghi của cộng đồng về thực tế triển khai
Các nhà quan sát công nghệ đang bày tỏ sự lạc quan có chừng mực lẫn với những lo ngại quen thuộc về các công nghệ đột phá. Cộng đồng đã ghi nhận một mô hình mà các đổi mới đầy hứa hẹn thường gặp khó khăn trong việc chuyển từ giai đoạn thí điểm sang sản xuất thương mại đầy đủ. Điều này phản ánh kinh nghiệm rộng lớn hơn của ngành với các công nghệ xử lý vật liệu cho thấy tiềm năng lớn trong môi trường được kiểm soát nhưng đối mặt với những thách thức bất ngờ khi mở rộng quy mô.
Quy trình hiện tại mất nhiều ngày để hoàn thành mỗi lô, đặt ra câu hỏi về năng suất và khả năng sinh lời thương mại. Trong khi công ty sản xuất ba sản phẩm chính—silica để thay thế xi măng, hợp chất magie, và vật liệu pin kim loại hỗn hợp—khả năng sản xuất thực tế và tính cạnh tranh kinh tế vẫn chưa rõ ràng.
Những hạn chế của quy trình hiện tại:
- Xử lý theo lô tuần tự kéo dài nhiều ngày
- NMC chỉ chiếm khoảng ~1% tổng sản lượng đầu ra
- Cần phải tách thêm để có được vật liệu cấp pin
- Tính kinh tế và khả năng mở rộng quy mô chưa được chứng minh
Thách thức chuỗi cung ứng khoáng sản quan trọng
Cuộc thảo luận đã làm nổi bật cách nhiều vật liệu có giá trị thực sự là sản phẩm phụ của việc xử lý các quặng khác. Selenium và coban đến từ khai thác đồng, trong khi indium và germanium được chiết xuất trong quá trình xử lý kẽm. Bản chất liên kết này của việc khai thác khoáng sản có nghĩa là nhu cầu về vật liệu hiếm đôi khi có thể vượt quá nhu cầu tương đối đối với quặng chính, gây ra sự tăng giá mạnh.
Một điều thú vị có thể xảy ra là nhu cầu về 'sản phẩm phụ' vượt quá nhu cầu tương đối đối với quặng chính khiến giá tăng mạnh.
Cách tiếp cận của Aspiring có thể giúp giải quyết các lỗ hổng chuỗi cung ứng, đặc biệt là với những lo ngại hiện tại về sự tập trung địa lý của việc xử lý khoáng sản quan trọng tại các khu vực có rủi ro địa chính trị.
Nguồn Khoáng Sản Quan Trọng Từ Sản Phẩm Phụ:
- Selenium & Cobalt: Khai thác đồng
- Indium, Germanium & Gallium: Khai thác kẽm
- Niobium, Neodymium, Praseodymium: Khai thác sắt
- Yttrium, Neodymium: Khai thác bauxite và phosphate
Rào cản kỹ thuật và kinh tế vẫn còn
Mặc dù lợi ích môi trường rất rõ ràng, một số câu hỏi kỹ thuật vẫn tồn tại. Sản phẩm kim loại hỗn hợp chứa vật liệu NMC nhưng cũng bao gồm sắt và các thành phần khác cần tách biệt thêm. Tỷ lệ chính xác có thể không phù hợp với yêu cầu của các nhà sản xuất pin, cho thấy có thể cần thêm các bước xử lý.
Kinh tế học cũng vẫn không chắc chắn. Sử dụng chất thải khai thác olivine có thể mang lại lợi thế chi phí vì nguyên liệu thô về cơ bản là miễn phí, nhưng cơ sở hạ tầng xử lý và yêu cầu năng lượng có thể bù đắp những khoản tiết kiệm này. Cộng đồng đặc biệt quan tâm liệu điều này có đại diện cho một giải pháp thay thế thực sự cạnh tranh với các phương pháp khai thác hiện có hay chỉ đơn giản là một lựa chọn thân thiện với môi trường hơn nhưng đắt đỏ.
Công nghệ này cho thấy triển vọng trong việc thích ứng với các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục, điều này có thể giúp giảm chi phí vận hành và tác động môi trường. Tuy nhiên, các câu hỏi về khả năng mở rộng quy mô tổng thể và sự sẵn sàng của thị trường cho thấy đổi mới này có thể vẫn còn cách xa nhiều năm trước khi có tác động thương mại có ý nghĩa.