Ngày 12/1, một tàu nghiên cứu biển của Nhật Bản bắt đầu ra khơi khai thác bùn giàu đất hiếm ở độ sâu 6.000 mét, gần đảo Minamitorishima.
Đây là một phần của Chương trình Thúc đẩy Đổi mới Chiến lược (SIP) của chính phủ Nhật Bản nhằm tăng cường khả năng ứng phó trước Trung Quốc – nước kiểm soát gần 70% hoạt động khai thác đất hiếm toàn cầu. Năm 2024, 63% đất hiếm nhập khẩu vào Nhật Bản là từ Trung Quốc.
SIP và Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển-Trái đất Nhật Bản (JAMSTEC) – đơn vị thực hiện sứ mệnh trên, gọi đây là “bước đầu tiên hướng tới công nghiệp hóa các nguyên tố đất hiếm có nguồn gốc trong nước”.
Tàu nghiên cứu Chikyu của JAMSTEC rời cảng Shimizu ở Shizuoka, và dự kiến sẽ quay trở lại vào giữa tháng 2. Con tàu dài hơn 200 mét, gồm một giàn khoan dài 70 mét trên boong để khai thác đáy biển.
“Nhiệm vụ lần này chủ yếu tập trung vào việc kiểm tra hoạt động khai thác trước khi thí điểm hoàn toàn vào năm 2027. Chúng tôi sẽ coi đó là thành công nếu có thể mang được bùn từ đáy biển lên tàu”, Giám đốc Chương trình SIP, Shoichi Ishii, cho biết.
Mục tiêu là thu thập bùn giàu đất hiếm từ đáy đại dương ở độ sâu khoảng 6.000 mét trong vùng đặc quyền kinh tế (EEZ) của Nhật Bản gần đảo Minamitorishima, nằm cách Tokyo khoảng 1.950 km về phía đông nam.
Theo ước tính, khu vực xung quanh đảo Minamitori chứa tới 16 triệu tấn đất hiếm chất lượng cao, tương đương mỏ đất hiếm lớn thứ 3 thế giới. Các nhà khoa học Nhật Bản khẳng định nồng độ đất hiếm trung bình và nặng quanh đảo Minamitorishima còn cao hơn ở Trung Quốc. Phát hiện vào năm 2013, trữ lượng này được mô tả trong nghiên cứu năm 2018 là “có khả năng cung cấp đất hiếm cho thế giới trong 420–780 năm, tùy theo loại nguyên tố”.
Các cuộc khảo sát trước đây gần Minamitorishima đã xác định được ít nhất 6 nguyên tố đất hiếm có trong bùn đáy biển với nồng độ cao.
Trong số đó, dysprosium, neodymium và samarium được sử dụng trong nam châm hiệu năng cao cho các ứng dụng như động cơ xe điện, trong khi yttrium được sử dụng trong điốt phát quang (LED) và vật liệu siêu dẫn cho thiết bị y tế. Gadolinium được sử dụng trong hệ thống điều khiển lò phản ứng hạt nhân.
Mục đích của đợt khai thác thử nghiệm này – dự kiến kéo dài 3 tuần – là để kiểm tra thiết bị thu gom bùn đáy biển. Nỗ lực này đánh dấu hoạt động thu gom bùn đất hiếm từ đáy biển quy mô lớn lần đầu tiên trên thế giới.
Một máy khai thác được lắp đặt dưới đáy biển sẽ trộn bùn và nước biển thành hỗn hợp sệt trong một không gian kín, sau đó hỗn hợp này được đưa lên qua một đường ống bằng áp lực nước được bơm từ tàu để kéo lên tàu. Tàu nghiên cứu dự kiến sẽ lắp đặt khoảng 600 đường ống trong lần khai thác này.
SIP đã thực hiện thành công một thử nghiệm vào năm 2022 bằng phương pháp tương tự để thu thập trầm tích từ đáy biển ở độ sâu 2.470 mét.
Sau đợt thử nghiệm, một đợt khai thác quy mô lớn hơn dự kiến sẽ được thực hiện tại khu vực Minamitorishima vào tháng 2/2027 với công suất khoảng 350 tấn bùn/ngày, với mục đích nghiên cứu toàn bộ quy trình từ khâu tách và xử lý các nguyên tố đất hiếm, cũng như xác định chi phí. Chính phủ dự định xây một cơ sở tại Minamitorishima vào năm 2027 để xử lý bùn giàu đất hiếm.
Chính phủ chưa công bố bất kỳ kế hoạch nào về khai thác thương mại. Yoshikiyo Shimamine, một chuyên gia cao cấp tại Viện Nghiên cứu Dai-ichi Life, cho biết thời điểm khai thác thương mại “có thể sẽ vào khoảng năm 2030, sau khi công nghệ chế biến được phát triển và đánh giá tác động môi trường”.
Do Nhật Bản có rất ít tài nguyên khoáng sản, việc đảm bảo nguồn cung cấp đất hiếm trong nước sẽ là một lợi thế rõ rệt, đặc biệt đối với các nhà sản xuất ô tô và thiết bị điện tử. Năm 2010, Trung Quốc đã ngừng xuất khẩu đất hiếm sang Nhật Bản.
Tuần trước, Trung Quốc đã cấm xuất khẩu các mặt hàng lưỡng dụng có thể được dùng cho mục đích dân sự lẫn quân sự, trong đó có một số khoáng sản quan trọng, cho lực lượng phòng vệ Nhật Bản. Ngoài ra, tờ Wall Street Journal đưa tin Bắc Kinh cũng đã bắt đầu hạn chế xuất khẩu đất hiếm sang Nhật Bản.
Năm 2013, một nhóm nghiên cứu do JAMSTEC và Yasuhiro Kato, giáo sư tại Đại học Tokyo, dẫn đầu đã công bố phát hiện bùn chứa hàm lượng đất hiếm cao ở đáy biển gần Minamitorishima. Từ đó, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành ở cấp quốc gia.
Tham khảo: Nikkei Asia