Nhật Bản bắt đầu triển khai dự án khai thác đất hiếm hơn 6.000 mét dưới biển

Ngày thứ Hai (12/1) một tàu nghiên cứu biển của Nhật Bản đã rời cảng, bắt đầu nhiệm vụ kéo dài khoảng 1 tháng nhằm thu gom bùn đáy biển chứa các nguyên tố đất hiếm ở độ sâu xấp xỉ 6.000 mét ở khu vực gần đảo xa Minamitorishima trên Thái Bình Dương.

Hoạt động này nằm trong Chương trình Thúc đẩy Đổi mới Chiến lược Liên bộ (SIP) của chính phủ Nhật Bản, nhằm tăng sức chống chịu trong dài hạn trước các rủi ro về nguồn cung, đặc biệt là giảm sự phụ thuộc vào Trung Quốc.

Hiện tại, Trung Quốc kiểm soát gần 70% hoạt động khai thác đất hiếm toàn cầu, còn Nhật Bản vẫn phụ thuộc lớn vào nguồn cung từ Trung Quốc. Riêng năm 2024, khoảng 63% lượng đất hiếm Nhật Bản nhập khẩu đến từ thị trường này.

Chương trình SIP và Cơ quan Khoa học - Công nghệ Trái đất và Biển Nhật Bản (JAMSTEC) - đơn vị trực tiếp triển khai nhiệm vụ trên - coi đây là “bước đi đầu tiên” hướng tới công nghiệp hóa nguồn đất hiếm khai thác trong nước.

Sáng 12/1, tàu nghiên cứu Chikyu của JAMSTEC rời cảng Shimizu thuộc tỉnh Shizuoka, miền Trung Nhật Bản và dự kiến trở lại vào giữa tháng 2. Chuyến đi nhằm thu gom bùn đáy biển giàu đất hiếm ở độ sâu gần 6.000 mét trong vùng đặc quyền kinh tế của Nhật Bản gần Minamitorishima - hòn đảo cách Tokyo khoảng 1.950 km về phía Đông Nam.

Vùng đặc quyền kinh tế (EEZ) là vùng biển mà quốc gia ven biển có chủ quyền thăm dò, khai thác và quản lý tài nguyên thiên nhiên, kéo dài tối đa 200 hải lý tính từ cơ sở ven biển của quốc gia đó. Nhật Bản hiện đứng thứ 6 thế giới về tổng diện tích EEZ và lãnh hải.

Các khảo sát trước đây gần đảo Minamitorishima cho thấy bùn đáy biển tại khu vực này chứa ít nhất 6 nguyên tố đất hiếm với hàm lượng cao. Một số nguyên tố như dysprosium, neodymium và samarium là đầu vào cho nam châm hiệu suất cao, thường dùng trong mô-tơ xe điện. Yttrium được sử dụng trong diode phát quang (LED) và một số vật liệu siêu dẫn cho thiết bị y tế, còn gadolinium có mặt trong các hệ thống điều khiển của lò phản ứng hạt nhân.

Dù Chương trình SIP không công bố ước tính cụ thể về quy mô tài nguyên vì lý do an ninh kinh tế, trữ lượng được cho là “đủ lớn để triển khai khai thác theo quy mô công nghiệp và có thể góp phần đáp ứng một phần nhu cầu của chuỗi cung ứng”.

Mục tiêu chính của đợt thu gom thử nghiệm này là kiểm tra hệ thống thiết bị thu gom bùn đáy biển. Đây cũng được xem là nỗ lực đầu tiên trên thế giới nhằm thu gom bùn chứa đất hiếm quy mô lớn từ đáy đại dương.

Năm 2022, SIP từng thử nghiệm thành công cơ chế tương tự khi thu gom trầm tích từ đáy biển ở độ sâu 2.470 mét.

Sau đợt thu gom thử nghiệm lần này, Nhật Bản dự kiến đến tháng 2/2027 sẽ triển khai một chiến dịch quy mô lớn tại khu vực Minamitorishima, với công suất mục tiêu khoảng 350 tấn bùn mỗi ngày. Mục tiêu là kiểm tra toàn bộ quy trình từ khâu thu gom đến phân tách,  xử lý đất hiếm và xác định chi phí. Chính phủ Nhật Bản cũng lên kế hoạch xây dựng một cơ sở xử lý bùn giàu đất hiếm trên đảo Minamitorishima trước năm 2027.

Hiện Tokyo chưa công bố kế hoạch khai thác thương mại cho hoạt động khai thác đất hiếm dưới biển sâu. 

“Hoạt động khai thác thương mại có thể bắt đầu vào khoảng năm 2030, sau khi hoàn thiện công nghệ xử lý và đánh giá đầy đủ tác động môi trường”, ông Yoshikiyo Shimamine, nghiên cứu viên cao cấp tại Viện Nghiên cứu Dai-ichi Life, nói với tờ báo Nikkei Asia.

Theo các nhà phân tích, do Nhật Bản hạn chế về tài nguyên khoáng sản, việc chủ động được một phần nguồn cung đất hiếm trong nước sẽ là lợi thế đáng kể, nhất là với các doanh nghiệp sản xuất ô tô và thiết bị điện tử.

Năm 2010, Trung Quốc từng dừng xuất khẩu đất hiếm sang Nhật Bản sau vụ va chạm giữa tàu cá Trung Quốc và tàu của Lực lượng Bảo vệ Bờ biển Nhật Bản gần quần đảo Senkaku.

Gần đây, thị trường lại dấy lên lo ngại khi Bắc Kinh siết kiểm soát xuất khẩu đất hiếm và sản phẩm liên quan cho Nhật Bản, sau phát biểu của Thủ tướng Nhật Sanae Takaichi liên quan tới Đài Loan hồi tháng 11.

Ngày 6/1, Trung Quốc tuyên bố cấm xuất khẩu sang Nhật Bản các mặt hàng “lưỡng dụng” - tức có thể dùng cho cả mục đích dân sự và quân sự - trong trường hợp phục vụ mục đích quân sự. Theo hãng tin Reuters, danh mục bị nhắm tới bao gồm một số vật liệu quan trọng như các loại đất hiếm dùng cho thiết bị bay không người lái và chip.

Đến ngày 9/1, Trung Quốc được cho là đã tạm dừng hoặc siết cấp phép đối với việc bán một số đất hiếm nặng và nam châm đất hiếm xuất cho doanh nghiệp Nhật, trong đó việc rà soát không chỉ tập trung vào các công ty quốc phòng.

“Việc hướng tới một nguồn cung đất hiếm ổn định trong nước có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với an ninh kinh tế”, bà Kimi Onoda, Bộ trưởng phụ trách chính sách khoa học và công nghệ, phát biểu tại cuộc họp báo cáo kết quả chương trình SIP vào tháng 12 năm ngoái.

Từ năm 2013, khi một nhóm nghiên cứu do JAMSTEC phối hợp với giáo sư Yasuhiro Kato của Đại học Tokyo công bố phát hiện bùn đáy biển giàu đất hiếm gần Minamitorishima, Nhật Bản đã triển khai hàng loạt nghiên cứu ở cấp quốc gia nhằm đánh giá tiềm năng và hướng khai thác nguồn tài nguyên này.

Tuy nhiên, theo các chuyên gia, để các dự án có thể mở rộng lên quy mô lớn, Nhật Bản vẫn phải giải bài toán kép về kỹ thuật và tính khả thi kinh tế. Công nghệ tách đất hiếm từ bùn đáy biển hiện còn ở giai đoạn sơ khai, trong khi việc thương mại hóa đòi hỏi các giải pháp giảm chi phí đủ mạnh để khả thi về mặt đầu tư.