Muốn sử dụng năng lượng tái tạo phải khai thác khoáng sản có trách nhiệm

Do đó nhu cầu nguyên liệu để sản xuất ra các thiết bị sử dụng các nguồn năng lượng mới này sẽ tăng vọt để cho ra một số lượng khổng lồ các tua bin gió, pin mặt trời, phương tiện vận tải dùng điện và ắc quy. 

Những nguyên liệu này không chỉ bao gồm các kim loại thường sử dụng trong công nghiệp như đồng, thép mà còn là các khoáng sản ít phổ biến hơn như lithium dùng cho pin sạc và các nguyên tố hiếm trên trái đất dùng để làm nam châm mạnh cho các tuabin gió và ô tô điện. Trong thập kỷ vừa qua, sản xuất các khoáng chất thiết yếu này đã tăng trưởng rất mạnh và không hề có dấu hiệu sẽ giảm xuống.

Nếu không khai thác chúng một cách có trách nhiệm, chúng ta sẽ gây ra một cuộc khủng hoảng môi trường mới.

Khoáng chất thiết yếu là gì?

Các khoáng chất thiết yếu là các kim loại và phi kim loại cần thiết cho phát triển kinh tế trong tương lai nhưng chúng ta lại không chắc chắn về nguồn cung các chất này. Nguồn cung có thể bị đe dọa bởi vấn đề địa chính trị, khả năng tiếp cận về mặt địa lí, pháp lí, các quy tắc kinh tế và nhiều yếu tố khác.

Một hậu quả của việc chuyển ồ ạt sang sử dụng năng lượng tái tạo không chỉ là tăng đột biến mức tiêu thụ các nguyên liệu thô (như xi măng, thép, nhôm, đồng, kính) mà còn là tăng sự đa dạng các nguyên liệu sử dụng.

3 thế kỷ trước, con người sử dụng các công nghệ tiêu tốn chừng 5-7 kim loại. Ngày nay, chúng ta sử dụng hơn 50 kim loại, chiếm gần hết bảng tuần hoàn kim loại. Tuy vậy, giống như các nhiên liệu hóa thạch, nguồn khoáng chất cũng chỉ có giới hạn.

Chúng ta có thể “quên đi” năng lượng tái tạo để giữ cho các khoáng sản được bền vững không?

Nếu sử dụng cách tiếp cận truyền thống để khai thác các khoáng sản thiết yếu thì chỉ trong vài thập kỷ nữa sẽ chẳng còn gì để khai thác và chúng ta sẽ đối mặt với một cuộc khủng hoảng môi trường mới. Đồng thời, chúng ta vẫn chưa biết làm thế nào để đảm bảo nguồn cung các khoáng sản này khi nhu cầu tiếp tục tăng lên.

Vấn đề này càng trở nên phức tạp bởi yếu tố địa chính trị. Trung Quốc là một nhà sản xuất lớn, chiếm hơn 60% các nguyên tố hiếm trên trái đất và một lượng đáng kể tungsten, bismuth và germanium. Điều đó khiến cho các nước khác phụ thuộc vào Trung Quốc và cũng có nghĩa là ô nhiễm môi trường do khai mỏ xảy ra chủ yếu ở Trung Quốc.

Nhìn vào bức tranh nguồn cung các khoáng chất đó cho đến nay, nhiều nước vẫn còn có trữ lượng khoáng sản các chất này đang nghĩ đến việc khai thác tài nguyên trong nước làm sao được bền vững và giảm thiểu tác hại cho môi trường.

Khai thác ở đâu?

Trong những năm gần đây, các cơ sở nghiên cứu khoa học ở một số nước đã tập trung nghiên cứu để xác định những khoáng sản thiết yếu đi cùng với các quặng thường.

Ví dụ, galium và indium thường được tìm thấy là sản phẩm phụ của các lớp đọng chì và kẽm. 

Để tìm ra nơi giàu khoáng chất thiết yếu nhất, chúng ta cần hiểu được các quá trình vận động địa chất đã tạo ra sự tập trung các khoáng chất này ở lớp vỏ trái đất. 

Các khoáng chất này thường có trong đá magma có nguồn gốc trong lớp vỏ trái đất, ngoài ra còn có trong đá biến chất, là đá biến tính của magma khi hình thành các ngọn núi. Hiểu được các loại đá này là chìa khóa để tìm được các khoáng chất thiết yếu và thu hồi chúng từ các quặng khối lớn.

Thúc đẩy chuyển đổi

Đối với hầu hết các nền kinh tế phương Tây, các nguyên tố hiếm của trái đất là vô cùng cần thiết. Chúng có chứa điện từ nên trở thành nguyên liệu thiết yếu để tạo ra nam châm vĩnh cửu, pin sạc, bộ chuyển đổi xúc tác, màn hình LCD, v.v. Cobalt và lithium cần thiết cho pin ion, gallium dùng cho hệ thống cảm biến quang và quang điện, indium tạo dẫn điện trong các màn hình.

Hiện nay khai thác các khoáng sản này được coi là cơ hội kinh tế chưa từng có cho lĩnh vực khai thác, chiết xuất và xuất khẩu. 

Làm thế nào để khai thác bền vững?

Ngoài cơ hội kinh tế, đây còn là một cơ hội về môi trường. 

Bên cạnh các công nghệ hiện đại ngày nay, chúng ta vẫn cần phát minh thêm các kĩ thuật để có nguồn cung khoáng chất bền vững. Chúng ta phải đầu tư vào khoa học địa chất, chế tạo ra những công cụ mới để khai thác, chiết xuất, sử dụng và khôi phục chúng, xử lý các nguyên liệu thừa do khai mỏ để sử dụng hữu ích thay vì bỏ đi, tìm ra các chất thay thế và các quy trình tái chế hiệu quả. 

Nói ngắn gọn là chúng ta phải phát triển một cách tiếp cận có hệ thống để tiết kiệm được các khoáng sản thiết yếu này. Hơn lúc nào hết, chúng ta cần xóa được khoảng cách giữa các quy tắc riêng lẻ và tạo ra sự đồng vận, hiệp lực để có một tương lai bền vững. Đó là điều cốt lõi cần hành động ngay bây giờ vì một hành tinh khỏe mạnh hơn.

Phạm Hường 

Theo The Conversation