Xung đột ở Ukraine càng khiến cho câu chuyện trở nên phức tạp hơn bởi từ lâu, EU phụ thuộc vào nguồn dầu mỏ và khí đốt của Nga. Tuy nhiên nó còn dễ thở hơn với đất hiếm, khi sự phụ thuộc của EU vào Trung Quốc tới 98%.
EU đang cố gắng giảm thiểu sự phụ thuộc này thông qua việc chuyển sang xe điện và điện gió – nhưng những thứ này được làm với một thành phần quan trọng từ Trung Quốc, đất hiếm. “Sự thật là chúng ta đang thay thế sự phụ thuộc nhiên liệu sang sự phụ thuộc vào nguyên liệu”, Rizos cảnh báo.
Không quá hiếm nhưng thách thức
Đất hiếm không đến nỗi quá hiếm nhưng chúng xuất hiện phân tán trong lớp vỏ Trái đất khiến trở nên khó khai thác hoặc tốn kém để có được. Trung Quốc đã kiểm soát thị trường này nhiều thập kỷ thông qua việc đầu từ có chiến lược vào các mỏ và cơ sở tinh chế trong khi phần còn lại của thế giới đóng cửa nhiều mỏ do tác động đến môi trường của hoạt động khai thác.
Một trong những nguyên tố đất hiếm thường được kết hợp với nguyên tố sắt từ, cobalt hay nickel để tạo ra hợp kim từ cực bền có thể hoạt động ở mức nhiệt độ cực đoan. Mỗi ô tô điện cần khoảng 2 kilogram nam châm đất hiếm, Alena Vishina, một nhà khoa học vật liệu tại ĐH Uppsala nói. Một turbine gió cần 400 kilogram. “Đó là một con số cực lớn”, cô nói.
Nam châm do đó đóng vai trò trung tâm trong các kế hoạch của những nhà sản xuất ô tô châu Âu như Volkswagen, vốn đang cạnh tranh với Tesla hay những công ty Trung Quốc như Nio, Xpeng và Li, trên thị trường xe điện toàn cầu đang tăng trưởng rất nhanh. Chúng cũng đóng vai trò không thể thiếu trong các thiết bị điện tử thương mại như điện thoại thông minh, tai nghe.
Dù ít được thảo luận nhưng nam châm đất hiếm cũng đóng vai trò quan trọng với vũ khí hiện đại như laser điều hướng tên lửa, máy bay, xe tăng. Mỗi một máy bay phản lực F-35 cần tới 400 kilogram đất hiếm. “Đất hiếm đang trở thành một loại dầu mỏ mới”, một nhà phân tích quân sự Mỹ từng kết luận vào năm 2019.
Khai mỏ thế hệ mới
Câu trả lời đầu tiên cho vấn đề này là EU muốn sao chép Trung Quốc và muốn tự khai thác, chế biến kim loại đất hiếm. REE Minerals, một công ty NaUy, là một trong số các công ty đang cố gắng làm theo điều này. Họ đang chuẩn bị cho việc khai thác neodymium, một nguyên tố đất hiếm, tại một địa điểm cách Oslo 120 km. “Anh cần mở ra một cái mỏ để hằng năm cung cấp những gì thị trường cần”, Thor Bendik Weider, CEO công ty cho biết.
Nếu mọi việc chạy đều thì “rất rất có lợi”, Weider nói. Nhưng vấn đề là dù sinh lợi nhưng vẫn còn bất định đường dài bởi công ty không thể thu hút được tiền đầu tư.
Đại diện EIT RawMaterials, một quỹ đầu tư mạo hiểm, cho biết dự án này còn ở giai đoạn đầu và quá sớm để rót tiền. Năm ngoái, họ đã đầu tư 5 triệu Euro vào một dự án đất hiếm ở NaUy nhưng ở giai đoạn “ngon ăn” hơn nhiều. EIT RawMaterials cũng mới đàm phán với các nhà đầu tư khác về các dự án đất hiếm tương lai vào năm ngoái, trong khuôn khổ hội thảo của Liên minh đất hiếm EU. Có điều, ngay cả kịch bản tốt nhất – tất cả các dự án đều được cấp vốn – cần khoảng 1,7 tỉ euro - thì EU cũng chỉ có đủ khả năng cung cấp 20% nhu cầu của mình vào năm 2030.
Ngay cả khi REE Minerals nhận được khoản tài trợ cần thiết, Weider ước tính cần phải mất năm năm để được phép vận hành. Về cơ bản là không thể mở một cái mỏ nhanh hơn, anh nói, vì việc chấp thuận các quy định hiện hành cần đến thời gian. Rào cản lớn nhất là tác động đến môi trường và cộng đồng của khai mỏ. “Rất khó khăn”, Rizos nói.
Kể từ cơn sốc giá năm 2010, phần còn lại của thế giới đã bắt đầu mở những cái mỏ của riêng mình. Ở Mỹ, mỏ Mountain Pass ở California được tái khởi động vào năm 2017 sau khi dừng vận hành vào năm 2002 do lo ngại môi trường và cạnh tranh với Trung Quốc. Sự nổi trội của Trung Quốc đã giảm từ 92% trong năm 2010 xuống còn 50% trong một thập kỷ sau, theo một phân tích của Defence College Foundation (Nato). Tuy nhiên Trung Quốc vẫn chiếm thế thượng phong của thị trường xử lý đất hiếm, theo Bộ Năng lượng Mỹ.
Tìm kiếm giải pháp thay thế
Dẫu 95% xe điện đều sử dụng đất hiếm nhưng vẫn có một cơ hội thay thế. Đó là việc Tesla Model S và X dùng động cơ cảm ứng với nam châm điện, thiết bị có khả năng thu được từ trường khi truyền dòng điện, dẫu trong dòng xe mới hơn là Model 3 thì công ty đã chuyển sang sử dụng nam châm đất hiếm. “Anh có thể sử dụng một động cơ cảm ứng mà vẫn có thể có được một ô tô điện tốt”, Reijonen nhận xét. Nhưng động cơ cảm ứng lại quá cồng kềnh và thiếu hiệu quả, giới hạn phạm vi lái và có thể khiến bất kỳ cái xe điện nào vào thế bất lợi.
Vì vậy, EU đã tài trợ cho nhiều nhà khoa học để họ săn tìm một số thứ thay thế khác: một hợp kim mới hiệu quả như nam châm đất hiếm nhưng không cần đất hiếm. Vishina của ĐH Uppsala đang sử dụng câc siêu máy tính để tìm trong cơ sở dữ liệu về tất cả các loại vật liệu được tạo ra trong vòng 60-70 năm qua để xem là liệu có thể làm ra một nam châm tốt không. Khi cô chọn lọc ra được một danh sách tiềm năng, cộng sự của cô đã thử nghiệm nó trong thế giới thực. Nhưng cũng có nhà khoa học chọn cách tiếp cận khác một chút, mô phỏng các hợp kim chưa từng được tạo ra trước đây.
Hiện tại, Vishina nói cô đã tìm ra một số ứng viên hứa hẹn, nhưng một số lại chứa platinum, nghĩa là còn đắt hơn cả kim loại đất hiếm. Về lý thuyết, các nhà khoa học có thể tới một lúc nào đó tìm ra một ứng viên hoàn hảo nhưng việc giải quyết sự thiếu hụt nam châm đất hiếm không chỉ sau một đêm.
Vishina cũng thận trọng cho biết, với tốc độ hiện nay thì điều châu Âu mong muốn là giảm sự phụ thuộc vào Trung Quốc không thể đến sớm như ý chí chính trị, phải cần đến khung thời gian dài hơn và đầu tư nhiều cho khoa học hơn. “Tôi không nghĩ là chúng ta có thể thay đổi nó trong vòng khoảng năm năm. Có thể là 10 hay 20 năm”.
Nguồn: sciencebusiness.net
