Đào sâu xuống lớp bùn 6.000 mét, phát hiện mỏ đất hiếm khổng lồ nằm rải rác khắp vùng biển 25.000 km2, đủ cho cả thế giới dùng đến gần 800 năm

Tàu nghiên cứu Chikyu của Nhật Bản vừa hoàn thành đợt thu hồi bùn giàu đất hiếm từ đáy Thái Bình Dương ở độ sâu gần 6.000 mét. Đây là một bước thử nghiệm quan trọng trong nỗ lực khai thác nguồn khoáng sản chiến lược được cho là có trữ lượng thuộc hàng lớn nhất thế giới.

Hoạt động diễn ra gần đảo Minamitori (Minamitorishima), nằm cách Tokyo khoảng 1.900 km về phía đông nam. Đây là khu vực đã thu hút sự chú ý của giới khoa học trong nhiều năm qua sau khi các cuộc khảo sát phát hiện lớp bùn đáy biển chứa hàm lượng cao các nguyên tố đất hiếm như neodymium, dysprosium, terbium và gadolinium - những vật liệu không thể thiếu trong động cơ xe điện, nam châm hiệu suất cao, turbine gió, thiết bị điện tử và nhiều hệ thống quốc phòng hiện đại.

Theo Reuters, tàu Chikyu rời cảng Shimizu ngày 12/1/2026, tới khu vực khảo sát ngày 17/1 và bắt đầu thu hồi vật liệu từ đáy biển vào cuối tháng. Mẫu bùn đầu tiên được đưa lên thành công ngày 1/2.

Dù chưa phải hoạt động khai thác thương mại, cuộc thử nghiệm được xem là cột mốc quan trọng nhằm đánh giá khả năng vận hành ổn định của hệ thống thu hồi trầm tích biển sâu, đồng thời cung cấp dữ liệu về quy mô, thành phần và nồng độ khoáng sản trong các lớp bùn dưới đáy đại dương.

Điều khiến dự án thu hút sự quan tâm đặc biệt không nằm ở vài tấn bùn được đưa lên mặt nước, mà ở quy mô tài nguyên được cho là đang nằm dưới đáy biển quanh đảo Minamitori.

Các nghiên cứu của Đại học Tokyo và nhiều tổ chức khoa học Nhật Bản trước đây từng xác định khu vực này chứa lượng đất hiếm đặc biệt lớn. Năm 2018, các nhà khoa học Nhật Bản ước tính khu vực rộng khoảng 2.500 km² quanh đảo Minamitori chứa hơn 16 triệu tấn oxit đất hiếm.

Theo nghiên cứu của Đại học Tokyo, riêng lượng yttrium tại đây có thể đáp ứng nhu cầu toàn cầu trong khoảng 780 năm, europium khoảng 620 năm, terbium khoảng 420 năm và dysprosium khoảng 730 năm. Đây được xem là một trong những phát hiện đất hiếm dưới đáy biển có quy mô lớn nhất từng được ghi nhận.

Đáng chú ý hơn, các nhà nghiên cứu từng tính toán rằng trữ lượng yttrium trong khu vực có thể đáp ứng nhu cầu thế giới hàng trăm năm, trong khi lượng europium, terbium và dysprosium - những nguyên tố được sử dụng trong nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao và công nghệ năng lượng sạch - cũng được đánh giá ở mức rất lớn.

Tính đến nay, Tokyo đã đầu tư khoảng 40 tỷ yen cho chương trình nghiên cứu từ năm 2018 nhưng vẫn chưa đưa ra mục tiêu sản xuất thương mại cụ thể.

Nếu các mỏ đất hiếm trên đất liền thường được khai thác bằng máy xúc và hệ thống tuyển quặng, thì việc tiếp cận lớp bùn giàu khoáng sản dưới đáy biển sâu gần 6.000 m là bài toán hoàn toàn khác.

Tàu Chikyu do Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển - Trái đất Nhật Bản (JAMSTEC) vận hành vốn được thiết kế cho các chương trình khoan khoa học biển sâu. Con tàu có khả năng khoan tới 7.000 m dưới đáy biển trong các nhiệm vụ nghiên cứu địa chất.

Trong chiến dịch tại Minamitori, các kỹ sư phải điều chỉnh hệ thống ống dẫn và thiết bị thu hồi để vận chuyển bùn từ đáy biển lên mặt nước thông qua cột nước sâu gần 6 km.

Đây là môi trường có áp suất cực lớn, cách xa đất liền và thường xuyên chịu ảnh hưởng của thời tiết xấu. Theo Science Japan, hệ thống ống đứng (riser) và thiết bị thu hồi hoạt động ổn định trong quá trình thử nghiệm, dù chiến dịch từng phải tạm dừng do điều kiện thời tiết bất lợi.

Các mẫu bùn sau khi đưa lên tàu sẽ được tách nước, phân tích thành phần hóa học và đánh giá hiệu quả thu hồi khoáng sản.

Nhật Bản dự kiến tiếp tục thử nghiệm quy mô lớn hơn vào tháng 2/2027 với mục tiêu thu hồi khoảng 350 tấn trầm tích mỗi ngày. Đến tháng 3/2028, nước này sẽ đánh giá khả năng chuyển sang giai đoạn công nghiệp hóa việc khai thác đất hiếm dưới đáy biển sâu.

Nỗ lực tìm kiếm nguồn đất hiếm trong nước diễn ra trong bối cảnh chuỗi cung ứng khoáng sản chiến lược ngày càng trở thành vấn đề an ninh quốc gia đối với nhiều nền kinh tế phát triển.

Trung Quốc hiện giữ vị trí thống trị trong nhiều khâu của chuỗi cung ứng đất hiếm toàn cầu, từ khai thác đến chế biến. Các biện pháp kiểm soát xuất khẩu đối với một số khoáng sản quan trọng thời gian qua đã khiến nhiều quốc gia tìm cách đa dạng hóa nguồn cung.

Đối với Nhật Bản, quốc gia có ngành công nghiệp ôtô, điện tử và công nghệ cao phát triển mạnh, việc sở hữu một nguồn đất hiếm nằm ngay trong vùng đặc quyền kinh tế mang ý nghĩa chiến lược đặc biệt.

Tuy nhiên, con đường từ phòng thí nghiệm đến khai thác thương mại vẫn còn rất dài. Ngoài bài toán chi phí, Nhật Bản còn phải chứng minh khả năng bơm, vận chuyển, xử lý và tinh luyện khối lượng lớn bùn biển một cách hiệu quả.

Yếu tố môi trường cũng là thách thức lớn. Các hoạt động tại đáy đại dương có thể làm xáo trộn lớp trầm tích và ảnh hưởng tới những hệ sinh thái biển sâu vốn còn rất ít được nghiên cứu.

Vu Lam

Theo CPG, Reuters