Rock Zero สตาร์ทอัพจาก MIT ปั้นวิธีสกัดลิเทียมต้นทุนต่ำสุดในโลก ด้วยน้ำยากัดกระจก ได้ทั้งลิเทียม อะลูมินา ซิลิกา

ครีมกัดกระจกที่วางขายตามร้านอุปกรณ์ช่างทั่วไป กลายเป็นจุดตั้งต้นของวิธีสกัดลิเทียมแบบใหม่ที่ทีมนักวิจัยจาก Massachusetts Institute of Technology (MIT) บอกว่าอาจเป็นวิธีหาลิเทียมที่ต้นทุนต่ำที่สุดในโลก ลิเทียมคือโลหะหัวใจของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่ขับเคลื่อนทั้งรถยนต์ไฟฟ้าและระบบกักเก็บพลังงาน ความต้องการที่พุ่งขึ้นไม่หยุดทำให้ทั่วโลกต้องเร่งหาแหล่งใหม่ และคาดกันว่ากำลังการผลิตลิเทียมจะต้องเพิ่มขึ้นหลายเท่าตัวภายในปี 2040 เพื่อตามให้ทัน

งานวิจัยชิ้นนี้เพิ่งตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 2026 และมีสตาร์ทอัพชื่อ Rock Zero รับไม้ต่อไปปั้นให้ใช้ได้จริงในเชิงพาณิชย์ จุดขายหลักคือกระบวนการนี้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำ ไม่ต้องเผาหินด้วยความร้อนระดับพันองศาเหมือนวิธีเดิม จึงประหยัดพลังงาน ปล่อยคาร์บอนน้อยลง และที่ทีมงานเคลมคือต้นทุนถูกกว่าการสกัดจากหินแข็งแบบปัจจุบันราวครึ่งหนึ่ง จนสูสีกับการสกัดจากน้ำเกลือใต้ดินที่ถือว่าถูกที่สุดในตอนนี้

"ในระดับการผลิตจริง เราเชื่อว่านี่จะเป็นวิธีหาลิเทียมที่ต้นทุนต่ำที่สุดในโลก" Yet-Ming Chiang หนึ่งในผู้เขียนงานวิจัย ศาสตราจารย์จาก MIT และผู้ประกอบการสายเทคโนโลยีภูมิอากาศที่อยู่เบื้องหลังบริษัทอย่าง Form Energy และ Addis Energy กล่าว

ทำไมวิธีสกัดลิเทียมแบบเดิมถึงเป็นปัญหา

ทุกวันนี้วิธีหาลิเทียมที่คุ้มที่สุดคือการดูดขึ้นมาจากน้ำเกลือใต้ดิน ซึ่งเป็นน้ำเค็มที่ค่อย ๆ ละลายโลหะออกมาจากหินสะสมมานานนับพันปี แต่วิธีนี้ทำได้แค่บางพื้นที่บนโลก แถมยังต้องใช้ที่ดินผืนมหึมาขุดบ่อระเหยน้ำขนาดยักษ์

อีกทางที่นิยมกว่าคือการขุดจากหินแข็ง ซึ่งต้องระเบิดสายแร่ก้อนใหญ่ออกมา เอาไปเผาที่ความร้อนสูง แล้วแยกแร่ด้วยสารเคมีอันตราย กระบวนการทั้งหมดกินพลังงานมหาศาลและทิ้งของเสียไว้เพียบ คำถามที่ทีม MIT พยายามตอบจึงเป็นว่า จะดึงลิเทียมออกจากหินโดยไม่ต้องเผาและไม่ต้องพึ่งสารเคมีอันตรายได้ไหม

จากครีมกัดกระจกในห้องน้ำ สู่ห้องแล็บที่ Cambridge

จุดเริ่มต้นของงานวิจัยนี้ไม่ได้มาจากเหมืองลิเทียม แต่มาจากอีกบริษัทที่ Chiang ก่อตั้งชื่อ Sublime Systems ซึ่งทำปูนซีเมนต์ด้วยกระบวนการไฟฟ้าเคมี ทีมงานกำลังมองหาแหล่งซิลิกาที่มีความว่องไวต่อปฏิกิริยาสูงเพื่อทำซีเมนต์ให้แข็งแรงขึ้น

วิธีหนึ่งที่จะได้วัสดุว่องไวคือเอาวัสดุที่เฉื่อยมาละลายแล้วปล่อยให้กลับมาแข็งตัวในรูปที่ว่องไวกว่าเดิม ปัญหาคือการละลายแร่ซิลิเกตทำได้ยาก วิธีที่รู้จักกันดีที่สุดต้องใช้กรดไฮโดรฟลูออริก (Hydrofluoric Acid) ซึ่งเป็นสารเคมีอันตรายระดับร้ายแรง ส่วนสารที่มีฟลูออรีนตัวอื่นบางตัวก็ดันสร้างกรดไฮโดรฟลูออริกออกมาเป็นผลพลอยได้ระหว่างทำปฏิกิริยาอยู่ดี

จุดพลิกมาจากความทรงจำเก่า ๆ ของ Chiang ตอนรีโนเวตห้องอาบน้ำที่เมือง Framingham รัฐ Massachusetts เมื่อราว 25 ปีก่อน "ตอนเริ่มโปรเจกต์นี้ ผมนึกถึงครีมกัดกระจกตัวนั้นขึ้นมา แล้วคิดว่าในนั้นมันมีอะไรอยู่นะ" เขาเล่า 

ครีมกัดกระจกที่หาซื้อได้ตามร้านงานฝีมือหรือร้านวัสดุก่อสร้างทั่วไปนั้นใช้แอมโมเนียมฟลูออไรด์ (Ammonium Fluoride) ซึ่งเป็นกรดอ่อน และทีม MIT ก็พบว่าในเงื่อนไขที่เหมาะสม มันละลายแร่ซิลิเกตได้จริงโดยไม่สร้างกรดไฮโดรฟลูออริกออกมาระหว่างทาง

เคมีแบบนี้ใช้ได้กับแร่ซิลิเกตทุกชนิดซึ่งมีอยู่มากมายบนโลก แต่สปอดูมีน (Spodumene) แร่ที่มักถูกขุดมาทำลิเทียม กลายเป็นเป้าหมายแรกที่น่าลอง โดย Chiang เล่าว่าคำแนะนำจาก Doug Wicks ที่ปรึกษาของบริษัทและอดีตเจ้าหน้าที่จากหน่วยงาน Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) เป็นตัวชี้ทางให้ทีมหันมาจับสปอดูมีน

กระบวนการทำงานอย่างไร และเด็ดตรงไหน

ขั้นตอนสำคัญของการแปรรูปสปอดูมีนแบบเดิมคือการเอาไปเผาในเตาเผาที่อุณหภูมิสูงราว 1,000 องศาเซลเซียส เพื่อให้แร่เปลี่ยนเฟส พองตัวออก แล้วลิเทียมข้างในจะถูกดึงออกมาได้ง่ายขึ้น การข้ามขั้นตอนเผาที่ความร้อนระดับนี้ไปได้จึงช่วยประหยัดทั้งค่าพลังงานและลดการปล่อยคาร์บอน Camden Hunt ซีอีโอและผู้ร่วมก่อตั้ง Rock Zero ชี้ว่านี่คือหัวใจของความได้เปรียบ

Hunt เสริมว่าการเลิกพึ่งเตาเผายังปลดล็อกให้ใช้แร่บางชนิดที่เดิมเผาไม่ได้ เพราะแร่ที่มีธาตุเหล็กปนสูงเกินไปจะไม่ยอมเปลี่ยนเฟสตามที่ควร แต่กลับหลอมละลายแล้วแข็งเป็นวัสดุคล้ายแก้วแทน

ตัวกระบวนการใหม่นี้อาศัยแค่ถังพลาสติกที่มีใบกวนธรรมดา ทำงานที่อุณหภูมิไม่เกินราว 95 องศาเซลเซียส แอมโมเนียมฟลูออไรด์จะค่อย ๆ ละลายแร่ซิลิเกต ซึ่งในการทดลองช่วงแรกดึงลิเทียมเกือบทั้งหมดออกจากสปอดูมีนได้ภายในไม่กี่วัน และทีมงานก็ลดเวลานี้ลงเหลือต่ำกว่า 12 ชั่วโมงแล้ว ตามที่ Benjamin Mowbray ผู้เขียนหลักของงานวิจัยและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยี (CTO) ผู้ร่วมก่อตั้ง Rock Zero ระบุ จุดที่แตกต่างจากเคมีทั่วไปคือกระบวนการนี้กลับด้านวิธีคิด ด้วยการละลายซิลิกาก่อนเป็นอันดับแรก ซึ่ง Mowbray บอกว่า "การละลายซิลิกาคือส่วนที่ยากที่สุดในการทำเหมือง"

ที่น่าสนใจคือผลผลิตที่ได้ไม่ได้มีแค่ลิเทียม หลังผ่านขั้นตอนทำความสะอาดเพิ่มอีกนิด ทีมงานจะได้ลิเทียมคาร์บอเนตที่เอาไปทำแบตเตอรี่ได้ อะลูมินาที่ส่งเข้าโรงถลุงทำอะลูมิเนียมได้ และซิลิกาเกรดผสมซีเมนต์ที่เติมลงในคอนกรีตได้ ส่วนกรดที่ใช้ก็วนกลับมาใช้ซ้ำในระบบเดิมแบบปิด แทบไม่เหลือของเสียทิ้ง Chiang เรียกแนวคิดนี้ว่า 'การขุดแร่แบบใช้ทุกส่วนจนหมดไม่เหลือทิ้ง' เปรียบเหมือนการกินสัตว์ที่ใช้ทุกชิ้นส่วนตั้งแต่หัวจรดหาง ที่ผ่านมาทีมงานทดสอบกระบวนการนี้กับสปอดูมีนจากแหล่งต่าง ๆ ทั่วโลกมาแล้วถึง 17 แหล่ง

ต้นทุน ไทม์ไลน์ และก้าวต่อไป

ตอนนี้ทีมงานกำลังเร่งขยายและปรับจูนกระบวนการให้ดีขึ้น ถังในห้องแล็บที่เมือง Cambridge รัฐ Massachusetts รองรับสปอดูมีนเข้มข้นได้ครั้งละ 3 กิโลกรัม และพวกเขาประเมินต้นทุนเมื่อขยายสเกลเต็มที่แล้วว่า ถ้ารีไซเคิลแอมโมเนียมฟลูออไรด์กลับมาใช้ได้ในระดับสูง จะสกัดลิเทียมได้ในราคาต่ำกว่า 6,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อเมตริกตัน แถมยังเล็งแหล่งกรดราคาถูกในภาคอุตสาหกรรมไว้เป็นทางเลือกสำรองนอกเหนือจากการรีไซเคิลด้วย

ตัวเลขต้นทุนรวมที่ออกมาต่ำกว่ากระบวนการสกัดลิเทียมจากหินแข็งอื่น ๆ ที่ใช้กันอยู่ และมีโอกาสสู้ราคากับการสกัดจากน้ำเกลือได้ ทีมงานออกแบบโรงงานนำร่องไว้แล้วและกำลังหาพื้นที่ก่อสร้าง โดยตั้งเป้าสร้างเสร็จภายในสิ้นปี 2026 และเริ่มเดินเครื่องในปี 2027 ขณะนี้อยู่ระหว่างเจรจากับพาร์ตเนอร์ในอุตสาหกรรมเหมือง ปัจจุบัน Rock Zero กำลังขยายเทคโนโลยีอยู่ที่ The Engine ศูนย์บ่มเพาะสตาร์ทอัพสายเทคโนโลยีหนักในบอสตัน

เสียงเตือนจากตลาดลิเทียมที่ผันผวน

โจทย์ใหญ่ของผู้เล่นหน้าใหม่ในวงการสกัดลิเทียมคือความผันผวนของตลาด ราคาลิเทียมเหวี่ยงแรงในช่วงไม่กี่ปีมานี้ จากจุดพีคในปี 2022 ดิ่งลงเหวในช่วงปลายปี 2024 แล้วค่อย ๆ ไต่กลับขึ้นมาตั้งแต่ต้นปี 2026 โดยช่วงต้นปีนี้ราคาลิเทียมคาร์บอเนตเกรดแบตเตอรี่ขยับขึ้นเกือบเท่าตัวจากภาวะอุปทานตึงตัว

ราคาที่ขยับขึ้นอาจเป็นผลดีต่อผู้เล่นใหม่อย่าง Rock Zero แต่ก็มีอีกหลายโปรเจกต์ที่พร้อมเปิดตัวถ้าราคายังขึ้นต่อ ซึ่งอาจฉุดให้ตลาดดิ่งกลับลงมาอีกรอบ Simon Jowitt หัวหน้าภาควิชาธรณีวิทยาการสำรวจแห่ง University of Nevada, Reno มองว่า "ทุกคนกำลังรอดูว่าราคาลิเทียมจะไปทางไหน มันเป็นตลาดที่แออัด และมีผู้เล่นรายใหญ่อยู่หลายเจ้า"

Jowitt เสริมว่าถึงแบตเตอรี่จะดันความต้องการลิเทียมให้สูงขึ้น แต่ตลาดโดยรวมยังถือว่าเล็ก ซึ่งแปลว่ามันจะผันผวนต่อไป เทคโนโลยีสกัดลิเทียมใหม่อย่างของ Rock Zero ต้องไปแข่งกับวิธีของยักษ์ใหญ่ที่ครองตลาดอยู่ และยังมีความเสี่ยงจากทางเลือกทางเทคโนโลยีอื่น เช่น แบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่ไม่ต้องใช้ลิเทียมเลย ซึ่งอาจทำให้เกมยากขึ้นไปอีก เขายังมองว่าตัวเลขประเมินด้านต้นทุนบางส่วนของบริษัทอาจมองโลกในแง่ดีเกินไป

ถึงอย่างนั้น ทีม Rock Zero ก็ไม่ได้หวังแค่สเกลเทคโนโลยีนี้เพื่อลิเทียมอย่างเดียว แต่ยังมองไปถึงการใช้กับแร่ชนิดอื่นในอนาคต อย่างที่ Mowbray ทิ้งท้ายไว้ว่า "เปลือกโลกล้วนทำมาจากแร่ซิลิเกต"

โรงงานนำร่องของ Rock Zero ยังอยู่ในขั้นหาพื้นที่ก่อสร้าง โดยตั้งเป้าเดินเครื่องในปี 2027 ส่วนงานวิจัยฉบับเต็มเผยแพร่แล้วในวารสาร Science

ที่มา: MIT Technology Review, MIT News, Science