Các tập đoàn dầu khí lớn trên thế giới đang đẩy mạnh nỗ lực thâm nhập vào ngành công nghiệp lithium để đa dạng hóa kinh doanh bên ngoài mảng nhiên liệu hóa thạch truyền thống.
Các tập đoàn hàng đầu trong ngành công nghiệp dầu khí như ExxonMobil, Schlumberger, Occidental Petroleum và Equinor đang nghiên cứu khả năng xem liệu các kỹ năng của họ về khai thác và chế biến dầu mỏ có thể được điều chỉnh để xử lý lithium từ nguồn nước muối hay không. Việc chuyển đổi sang năng lượng sạch đang diễn ra nhanh chóng, tuy nhiên, dự báo rằng kim loại lithium, nguyên liệu chính trong pin xe điện, được trích xuất chủ yếu từ nước muối cô đặc và đá muối, sẽ không đáp ứng đủ nhu cầu trong tương lai gần.
Brian Menell, CEO của TechMet, một quỹ đầu tư tập trung vào ngành khai khoáng, cho ràng “Có một số công ty dầu khí lớn đang dành nhiều tâm huyết xác định cách họ có thể phát triển lớn mạnh trong lĩnh vực lithium”. TechMet đang nắm giữ cổ phần ở EnergySource Minerals, một nhà phát triển lithium được hậu thuẫn bởi tập đoàn dịch vụ dầu mỏ Schlumberger (Mỹ). Menell cho rằng các nỗ lực đa dạng hóa kinh doanh đó là một hành động tất yếu với các công ty dầu mỏ. Nước muối cô đặc chứa lithium là sự lựa chọn hiển nhiên vì họ có kỹ năng về chất lỏng và công nghệ bơm dưới bề mặt.
Động thái lấn sân sang lĩnh vực khai phá lithium diễn ra khi các nhà sản xuất dầu mỏ từ ExxonMobil và Chevron của Mỹ hay ở Equinor và BP ở châu Âu đều tìm cách duy trì lợi nhuận trong những nỗ lực điều chế khí thải và chuyển đổi kinh doanh từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng sạch, bền vững hơn.
Tuy nhiên, trong hoạt động khai thác lithium, các công ty dầu khí vẫn chỉ đầu tư một phần nhỏ so với tổng số vốn đầu tư hàng năm của họ cho sản xuất nhiên liệu hóa thạch. Thay vì tự khai thác lithium, họ thường mua quyền khai thác các nguồn lithium tiềm năng và sở hữu cổ phần nhỏ trong các công ty lithium thông qua các liên doanh và thỏa thuận cấp phép công nghệ khai thác.
Gần đây, ExxonMobil đã chi hơn 100 triệu đô la Mỹ để mua quyền khai thác một khu vực chứa lithium ở vùng Smackover thuộc bang Arkansas. Tương tự, vào năm 2021, Equinor đã mua cổ phần của Lithium de France, một công ty khai thác lithium của Pháp. Nhà sản dầu đá phiến Occidental (Mỹ) đã thành lập liên doanh TerraLithium với All-American Lithium, công ty phát triển các dự án khai thác lithium ở Mỹ.
Tuy nhiên, vai trò quan trọng của nước muối đặc trong việc cung cấp lithium trong tương lai phụ thuộc vào sự phát triển thương mại của phương pháp chiết xuất lithium trực tiếp (DLE). Đây là một công nghệ chưa được chứng minh ở quy mô lớn nhằm tách chất khoáng lithium màu trắng bạc ra khỏi hỗn hợp muối. Hiện tại, để chiết xuất lithium từ nước muối đặc ở Nam Mỹ, các phương pháp như ao bốc hơi được sử dụng để loại bỏ các nguyên tố khác ngoài lithium.
Công nghệ DLE (chiết xuất lithium trực tiếp) hoạt động theo cách ngược lại, cho phép trích xuất lithium trực tiếp từ nước muối. Goldman Sachs đã đánh giá rằng đây là một "công nghệ có khả năng thay đổi trò chơi". Công nghệ này có tiềm năng giúp tăng tốc quá trình khai thác lithium từ vài tháng xuống còn vài ngày, đồng thời tăng tỷ lệ thu hồi lithium trung bình từ 60-80% so với 40-60% trong phương pháp ao bốc hơi.
Thành công của công nghệ DLE đã được chứng minh qua việc áp dụng từ năm 1998 bởi công ty chế biến lithium Livent ở Argentina và trong một số dự án tại Thanh Hải, Trung Quốc. Điều này mở ra khả năng cho các công ty dầu khí chiết xuất lithium từ nước thải tại các mỏ dầu và từ các dự án năng lượng địa nhiệt sử dụng nước muối tại chỗ.
Theo công ty tư vấn dầu mỏ Enverus, "cơ hội tiềm năng trị giá hàng tỉ đô la" đang chờ đợi các nhà đầu tư công nghệ DLE tại lưu vực dầu đá phiến Permian, nằm giữa Texas và New Mexico. Enverus ước tính rằng nước thải được tạo ra trong quá trình khai thác dầu đá phiến ở một phần của lưu vực này có thể tạo ra 225.000 tấn lithium carbonate mỗi năm, có giá trị doanh thu lên đến 19 tỉ đô la.
Các dự án sử dụng công nghệ DLE cũng đang được tiến hành ở bang Nevada và bang Utah của Mỹ. Ngoài ra, tại tỉnh Alberta giàu dầu mỏ ở phía tây Canada, Công ty Imperial Oil (mà Exxon nắm quyền kiểm soát) đã tham gia vào một liên doanh khai thác lithium bằng công nghệ DLE với E3 Lithium.