Đức đã khởi động một sáng kiến nghiên cứu mới nhằm đánh giá liệu lithium bị mắc kẹt trong các dòng nước muối cổ đại nằm sâu gần 14.000 feet (4.200 m) dưới lòng đất có thể được khai thác để cung cấp năng lượng cho xe điện (EV) của châu Âu hay không.
Công trình này, thuộc dự án RoLiXX, tập trung vào lưu vực Bắc Đức (NGB) — lưu vực lớn nhất trong hệ thống lưu vực Trung Âu (CEBS), được cho là có tiềm năng đáng kể trong việc khai thác lithium.
Dữ liệu cho thấy khu vực này chứa khoảng 43 triệu tấn lithium carbonate tương đương hòa tan trong các tầng nước muối nóng, mặn sâu dưới lòng đất (brine), nằm trong các tầng sa thạch Rotliegend có niên đại khoảng 300 triệu năm.
Ông Dominik Soyk, thuộc công ty Neptune Energy — đơn vị điều phối sáng kiến — cho biết lithium đóng vai trò then chốt trong quá trình chuyển đổi năng lượng. “Với RoLiXX, chúng tôi đang nghiên cứu tiềm năng chưa được khám phá nhiều của các nguồn nước sâu chứa lithium trong tầng Rotliegend của lưu vực Bắc Đức,” ông nói.
Trữ lượng lithium nằm sâu dưới lòng đất
Tầng Rotliegend — một lớp đá trong lưu vực Bắc Đức — nằm ở độ sâu từ 9.800 đến 16.400 feet (tương đương 3 đến 5 km), phía dưới các dãy núi thấp của Đức. Khu vực này được xem là đặc biệt triển vọng đối với các nguồn nước sâu chứa lithium.
Để đánh giá tiềm năng, nhóm nghiên cứu trong dự án kéo dài 36 tháng sẽ sử dụng các giếng khoan sâu hiện có để tiến hành phân tích một cách có hệ thống và đánh giá khoa học nguồn tài nguyên này lần đầu tiên. Dữ liệu cho thấy hàm lượng lithium ở một số khu vực đủ cao để cho thấy đây có thể là một nguồn tài nguyên lớn chưa được khai thác.
Sáng kiến này được triển khai sau khi tập đoàn Neptune Energy xác nhận vào tháng 9/2025 rằng Đức sở hữu một trong những cơ sở tài nguyên lithium lớn nhất thế giới. “Điều này có nghĩa là một trong những nguồn tài nguyên lithium quy mô dự án lớn nhất thế giới nằm ở phía bắc bang Saxony-Anhalt,” công ty này cho biết khi đó.
Tuy nhiên, việc khai thác lithium từ các dòng nước muối này đặt ra những thách thức kỹ thuật rất lớn. Do các dung dịch này chứa hỗn hợp phức tạp của nhiều nguyên tố hòa tan, sự thay đổi về áp suất và nhiệt độ trong quá trình khai thác có thể khiến các khoáng chất kết tủa ra khỏi dung dịch.
Các cặn kết tinh này (các lớp tích tụ khoáng chất cứng) có thể làm tắc thiết bị, đồng thời làm giảm hiệu quả của hệ thống bơm và xử lý. Vì vậy, để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đang hướng tới phát triển các phương pháp khai thác được thiết kế riêng cho điều kiện độ mặn cao.
Cung cấp năng lượng cho pin xe điện
Theo các nhà nghiên cứu, một trong những mục tiêu chính là thu hồi lithium đồng thời giảm thiểu sự hình thành các chất rắn có thể làm gián đoạn hoạt động hoặc gây ra các vấn đề môi trường.
Ngoài ra, các nhà khoa học cũng tiến hành phân tích địa chất và địa hóa chi tiết để hiểu rõ hơn cách lithium được lưu trữ và di chuyển dưới lòng đất.
Bằng cách nghiên cứu lõi khoan Rotliegend và các lớp đá xung quanh, họ hy vọng xác định được các khoáng vật chứa lithium, lập bản đồ phân bố của chúng và tái dựng các quá trình hình thành.
Đồng thời, các kỹ thuật tiên tiến — bao gồm nhiễu xạ tia X và phổ khối sử dụng laser — đang được áp dụng tại phòng thí nghiệm MAGMA (Phòng thí nghiệm vi phân tích khoáng vật và địa hóa) để phát hiện ngay cả những dấu vết rất nhỏ của lithium trong từng khoáng vật riêng lẻ.
Các phát hiện này còn được hỗ trợ bởi các thí nghiệm mô phỏng điều kiện áp suất và nhiệt độ cao dưới lòng đất, giúp nhóm nghiên cứu xác định cách lithium di chuyển từ đá vào dung dịch.
Ông Soyk nhấn mạnh rằng sáng kiến này tích hợp một cách tiếp cận toàn diện về tính bền vững. “Ngoài các vấn đề địa khoa học và công nghệ, dự án còn bao gồm đánh giá vòng đời chi tiết, nghiên cứu tính khả thi kinh tế và phân tích mức độ chấp nhận của xã hội,” ông kết luận.
Theo IE
