Cobalt, một nguyên tố hóa học mang sắc xanh lam đặc trưng, đã được con người biết đến từ rất lâu trước Công Nguyên. Những bình gốm sứ cổ đại chứa các thỏi thủy tinh màu xanh lam, được tìm thấy dưới đáy biển, chính là minh chứng cho việc sử dụng cobalt trong quá khứ. Tên gọi “Kobalt” trong tiếng Đức, có nghĩa là “yêu tinh,” xuất phát từ việc quặng cobalt thường chứa arsenic, một chất cực độc dễ bay hơi, gây nguy hiểm cho thợ mỏ và làm tăng thêm sự bí ẩn của nó. Giống như niken, cobalt hiếm khi tồn tại ở dạng nguyên chất mà thường được tìm thấy trong các hợp chất với sắt. Cobalt nguyên chất được tạo ra bằng cách nấu chảy và khử, tạo thành một kim loại cứng, bóng, có màu xám bạc.
Mục Lục
Cobalt Là Gì? Nguồn Gốc Màu Xanh Lam Đặc Trưng
Cobalt là một kim loại chuyển tiếp có đặc trưng là sắc tố màu xanh lam trong quặng. Mặc dù được sử dụng từ rất lâu, mãi đến năm 1735, cobalt mới được khử thành kim loại tại Đức. Quá trình khai thác cobalt tương đối khó khăn do trữ lượng không nhiều. Nguồn cung cobalt chủ yếu đến từ Cộng hòa Dân chủ Congo (chiếm 63%) và Zambia.
Cobalt đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt là trong sản xuất siêu hợp kim và cực của pin lithium-ion, vốn được sử dụng rộng rãi trong điện thoại thông minh, máy tính xách tay và xe điện.
Tuy nhiên, việc khai thác cobalt cũng đặt ra nhiều vấn đề về đạo đức và môi trường. Cộng hòa Dân chủ Congo, một quốc gia nghèo ở châu Phi, đã phải gánh chịu hậu quả nặng nề từ các cuộc nội chiến và xâm lược. Tình trạng khai thác cobalt thủ công, không được quy hoạch, dẫn đến nhiều tai nạn thương tích, tử vong và ô nhiễm môi trường.
kim loại cobalt là gì
Đáng lo ngại hơn, tình trạng sử dụng lao động trẻ em trong các mỏ cobalt ở châu Phi đã gây ra sự phẫn nộ trên toàn thế giới. Điều này thúc đẩy các quốc gia lớn yêu cầu chứng minh nguồn gốc cobalt và tìm kiếm các kim loại thay thế vì mục đích nhân đạo.
Cộng hòa Dân chủ Congo sở hữu nguồn tài nguyên phong phú, đặc biệt là cobalt và kim cương, nhưng điều này lại khiến quốc gia này thường xuyên bị lôi kéo vào các cuộc xung đột chính trị và sắc tộc.
Theo dự báo của các chuyên gia, nhu cầu cobalt có thể tăng gấp 47 lần vào năm 2030 do sự phát triển của thị trường xe điện và các ứng dụng công nghệ khác. Sản lượng cobalt toàn cầu năm 2016 đạt 116.000 tấn, cho thấy tầm quan trọng ngày càng tăng của kim loại này.
Ứng Dụng Đa Dạng Của Cobalt Trong Đời Sống và Công Nghiệp
Cobalt có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau:
-
Siêu hợp kim: Cobalt là thành phần quan trọng trong các hợp kim có độ bền cao, đặc biệt là trong môi trường nhiệt độ cao. Tính ổn định nhiệt của các hợp kim này được ứng dụng trong sản xuất tuabin cho động cơ phản lực. Các hợp kim chứa cobalt còn có khả năng chống ăn mòn vật lý và hóa học, tương tự như titanium. Các hợp kim nổi tiếng như Stellie (crom, tungsten, carbon và cobalt) và Vitallium (cobalt, crom, molypden) được sử dụng trong sản xuất khớp giả.
-
Nam châm: Alnico (nhôm, niken, cobalt, sắt) được sử dụng để chế tạo kim nam châm la bàn.
-
Trang sức: Cobalt được hợp kim với bạch kim để tạo ra các loại trang sức có màu sắc đẹp, dễ gia công và trọng lượng nhẹ.
-
Thép tốc độ cao: Việc thêm cobalt vào thép tốc độ cao giúp tăng khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn.
-
Pin lithium-ion: Cobalt đóng vai trò then chốt trong pin lithium-ion, loại pin sạc được sử dụng rộng rãi trong xe điện, thiết bị điện tử, quân sự và hàng không. Cobalt thường được sử dụng làm điện cực với các thành phần như LiCoO2, LiFePO4, LiNiMnCoO2. Những cải tiến gần đây đã giúp pin lithium-ion có tuổi thọ cao hơn, an toàn hơn và khả năng sạc nhanh hơn.
-
Chất xúc tác: Cobalt là chất xúc tác quan trọng trong nhiều phản ứng hóa học, bao gồm phản ứng tạo polyme và sản xuất nhựa polyester. Nó cũng được sử dụng làm chất xúc tác trong các phản ứng liên quan đến carbon monoxide (CO) để tạo ra nhiên liệu lỏng.
Biến Động Giá Cả và Thị Trường Cobalt
Cobalt là một kim loại quý hiếm và có tính ứng dụng cao, do đó giá của nó được niêm yết công khai trên các sàn giao dịch kim loại. Cobalt được coi là một hàng hóa để trao đổi, đầu tư và tích trữ. Tuy nhiên, giá cobalt có thể biến động khá mạnh, gây ra sự lo lắng cho các nhà đầu tư.
Vào năm 2018, giá cobalt đã đạt mức cao kỷ lục là 100.000 USD/tấn do nhu cầu gia tăng từ các nhà sản xuất xe điện như Tesla, VW, BMW, BASF và Glencore. Tuy nhiên, đến tháng 4 năm 2021, giá cobalt đã giảm 45% xuống còn 33.000 USD/tấn do thị trường giảm sút nhu cầu do ảnh hưởng của đại dịch COVID-19.
Cobalt được xem là một kim loại quan trọng đối với các nước tiên tiến như Hoa Kỳ, Nhật Bản, Châu Âu và Hàn Quốc. Hiện nay, Zambia và Congo đã hợp tác để ổn định giá thị trường và hạn chế bán cobalt ra thị trường tự do. Các nhà đầu tư có thể đặt trước kim loại này bằng đô la Mỹ với thời gian hợp đồng 15 tháng thông qua các sàn giao dịch kim loại London, New York và Canada.
Kết luận: Cobalt là một kim loại quan trọng với nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong sản xuất pin lithium-ion cho xe điện. Tuy nhiên, việc khai thác cobalt cũng đặt ra nhiều vấn đề về đạo đức và môi trường, đòi hỏi các giải pháp bền vững và nhân đạo hơn. Việc tìm kiếm các vật liệu thay thế và cải thiện quy trình khai thác là rất cần thiết để đảm bảo nguồn cung cobalt ổn định và bền vững trong tương lai.