Một công nghệ khai thác mỏ do các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas ở Austin có thể giảm lượng năng lượng cần thiết để tiếp cận các khoáng chất quan trọng đối với công nghệ năng lượng hiện đại và thu hồi khí nhà kính trong quá trình thực hiện.
Việc chuyển đổi năng lượng của thế giới sang các công nghệ và nguồn có lượng khí thải carbon thấp sẽ cần một lượng lớn lithium, niken, coban và các khoáng chất quan trọng khác tồn tại ở nồng độ thấp trong lớp vỏ Trái đất. Việc khai thác những nguyên tố này tốn nhiều năng lượng và tạo ra chất thải, có thể ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và tạo ra lượng phát thải khí nhà kính đáng kể như carbon dioxide (CO2).
Nghiên cứu này có thể biến lượng khí thải này thành một công cụ bằng cách sử dụng CO2 để làm suy yếu đá chứa các khoáng chất quan trọng, giảm lượng năng lượng cần thiết cho việc khai thác. Mục tiêu cuối cùng là giảm đáng kể lượng khí thải tạo ra trong quá trình khai thác bằng cách lưu trữ chúng một cách an toàn trong đá và thậm chí có khả năng làm giảm lượng carbon trong hoạt động khai thác – lưu trữ nhiều carbon hơn mức sản xuất ra – bằng cách đưa vào và lưu trữ lượng khí thải CO2 từ các hoạt động công nghiệp khác.
Việc lưu trữ CO2 này có thể thực hiện được nhờ cách đá mafic có hàm lượng silic thấp, thường chứa các khoáng chất quan trọng, phản ứng với carbon. CO2 phản ứng hóa học với đá để phá vỡ cấu trúc của nó một cách cơ học, làm cho việc khai thác khoáng sản trở nên dễ dàng hơn và tốn ít năng lượng hơn. Phản ứng này một phần biến đá thành đá vôi, kết hợp carbon dioxide vào cấu trúc khoáng chất và lưu trữ vĩnh viễn.
Estibalitz Ukar, nhà khoa học nghiên cứu tại Cục Địa chất Kinh tế thuộc Trường Khoa học Địa chất UT Jackson, cho biết: “Quá trình khai thác tạo ra rất nhiều CO2 như một sản phẩm phụ”. “Nếu bạn có thể nắm bắt được những gì được sản xuất tại mỏ thì bạn có thể tiến tới một hoạt động phát thải thấp, điều này là tốt, nhưng chúng tôi muốn sử dụng đặc tính giảm CO2 của đá siêu mafic để giúp loại bỏ nhiều CO2 hơn nữa.”
Ukar đang dẫn đầu một nhóm các nhà khoa học đang nỗ lực hoàn thiện công nghệ khai thác, được hỗ trợ bởi khoản tài trợ trị giá 5 triệu đô la từ Cơ quan Nghiên cứu Tiên tiến của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Dự án kéo dài ba năm sẽ cải tiến phương pháp khai thác trong phòng thí nghiệm trong hai năm trước khi thử nghiệm toàn diện trên thực địa với sự hợp tác của Công ty Niken Canada. Cuộc thử nghiệm thực địa dự kiến sẽ diễn ra tại một trong 20 thân quặng mới được phát hiện gần biên giới Mỹ-Canada, được dự báo là nguồn cung cấp khoáng chất quan trọng mới ở Bắc Mỹ.
Dự án cũng sẽ làm cho các mỏ cấp thấp trở nên khả thi hơn về mặt kinh tế, một bước quan trọng trong việc tăng nguồn cung khoáng sản quan trọng được sản xuất trong nước. Ukar cho biết: “Nhu cầu hiện nay rất cao, nhưng chúng ta sẽ thấy sự gia tăng lớn trong vòng 3 đến 5 năm tới khi chúng ta chuyển đổi sang các công nghệ phát thải thấp hơn, chẳng hạn như xe điện”. “Chúng ta cần đáp ứng nhu cầu bằng cách tìm ra những cách sáng tạo để giảm chi phí và khí thải, tìm nguồn kim loại mới và làm cho các mỏ trong tương lai bền vững hơn. Và chúng ta cần phải làm điều đó thật nhanh.” Dự án này là một phần của chương trình Đổi mới khai thác để phục hồi tài nguyên phát thải tiêu cực, một sáng kiến mới nhằm phát triển các công nghệ sẵn sàng cho thị trường nhằm tăng nguồn cung trong nước các nguyên tố quan trọng cần thiết cho quá trình chuyển đổi sang năng lượng ít carbon hoặc không có carbon. Nghiên cứu này tập hợp kiến thức chuyên môn của các nhà khoa học từ Cục Địa chất Kinh tế và Khoa Khoa học Địa chất của Trường UT Jackson, cũng như các nhà nghiên cứu từ các khoa Kỹ thuật Dầu khí & Hệ thống Địa chất và Kỹ thuật Hàng không Vũ trụ & Cơ khí Kỹ thuật của UT; Đại học Columbia; Đại học Bern; và Carbfix, một dự án có trụ sở tại Iceland sử dụng phương pháp tương tự để lưu trữ CO2 trong đá bazan.
Theo UT News