Chỉ một tháng sau khi Trung Quốc tuyên bố hạn chế xuất khẩu germanium và gallium - hai nguyên tố hiếm có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc sản xuất linh kiện bán dẫn - khối lượng xuất khẩu của hai kim loại này từ Trung Quốc đã giảm xuống còn 0. Hãng tin CNN cho rằng thế giới có thể sẽ gặp phải không ít khó khăn nếu Trung Quốc cắt hẳn nguồn cung hai nguyên tố hiếm này, nhưng giải pháp thay thế là hoàn toàn có.

Chính phủ Trung Quốc cho biết sau đó đã phê chuẩn một số giấy phép xuất khẩu germanium và gallium, nhưng việc nước này hạn chế xuất khẩu hai nguyên tố hiếm là một lời cảnh báo gay gắt rằng Trung Quốc có một “vũ khí” đáng gờm có thể được triển khai trong trường hợp cuộc chiến công nghệ Mỹ-Trung leo thang. Biện pháp hạn chế được Trung Quốc đưa ra sau khi Mỹ, châu Âu và Nhật Bản hạn chế việc bán những con chip và thiết bị sản xuất chip tiên tiến cho Trung Quốc nhằm ngăn nước này tiếp cận với những công nghệ chủ chốt của tương lai.

VỊ THẾ THỐNG LĨNH CỦA TRUNG QUỐC VỀ GERMANIUM VÀ GALLIUM

“Còn khá sớm để biết được Trung Quốc hạn chế xuất khẩu 2 nguyên tố hiếm chặt chẽ đến mức nào. Nhưng nếu Trung Quốc cắt giảm một lượng lớn xuất khẩu 2 khoáng sản này, việc đó sẽ gây gián đoạn lớn trong chuỗi cung ứng đối với những đối tượng người dùng trực tiếp”, Giám đốc phụ trách địa công nghệ của công ty nghiên cứu và tư vấn Eurasia Group, ông Xiaomeng Lu, nhận định.

Trung Quốc gần như nắm thế độc quyền về sản xuất germanium và gallium. Năm ngoái, nước này chiếm 98% sản lượng gallium và 68% sản lượng germanium tinh chế toàn cầu - theo dữ liệu của Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS).

Mỹ và các nước đồng minh của Mỹ vẫn có thể có những nguồn cung thay thế, nhưng việc xây dựng một chuỗi cung ứng độc lập về chế biến gallium và germanium có thể đòi hỏi số tiền đầu tư lên tới hơn 20 tỷ USD - theo giáo sư Marina Zhang của Đại học Công nghệ Sydney. Chưa kể, việc phát triển một chuỗi cung ứng như vậy có thể phải mất thời gian nhiều năm.

“Công nghệ tinh luyện và cơ sở để chế biến gallium và germanium không thể được xây dựng chỉ sau một đêm, nhất là khi xét đến tác động môi trường của việc khai mỏ và chiết xuất các nguyên tố hiếm này”, bà Zhang viết trong một báo cáo.

Nhưng có lẽ, không còn lựa chọn nào khác ngoài việc phải làm như vậy. Dù gallium và germanium chỉ chiếm “vài trăm triệu USD” trong thương mại toàn cầu - theo bà Zhang-  nhưng hai nguyên tố hiếm này giữ vai trong không thể thiếu trong các chuỗi cung ứng quốc tế về bán dẫn, quốc phòng, ô tô điện và công nghệ liên lạc, mà mỗi ngành trong số này đều có quy mô hàng trăm tỷ USD.

Vị thế thống lĩnh của Trung Quốc trong sản xuất hai nguyên tố hiếm nói trên đã duy trì trong ít nhất 1 thập kỷ qua.

Gallium là một kim loại màu bạc, mềm và dễ cắt bằng dao. Nguyên tố hiếm này thường được sử dụng để tạo ra các hợp chất dùng để làm chip tần số radio cho điện thoại di động và liên lạc vệ tinh. Germanium là một á kim rắn, giòn, màu trắng xám, dùng để sản xuất cáp quang truyền ánh sáng và dữ liệu điện tử.

Cả hai nguyên tố hiếm này đều không được tìm thấy ở dạng tự nhiên, mà thay vào đó thường là sản phẩm phụ của việc khai khoáng các kim loại thường, chủ yếu là nhôm, kẽm và đồng. Việc chế biến hai nguyên tố hiếm này có thể “rất tốn kém, khó về kỹ thuật, tiêu tốn nhiều năng lượng, và gây ô nhiễm môi trường”, theo chiến lược gia hàng hoá cơ bản Ewa Manthey của ING Group.

“Trung Quốc thống lĩnh sản xuất hai kim loại quý này không phải chúng hiếm, mà bởi Trung Quốc có thể giữ chi phí sản xuất ở mức tương đối thấp và các nhà sản xuất ở các nước khác không thể cạnh tranh về chi phí với Trung Quốc”, bà Manthey nhấn mạnh.

Từ năm 2005 đến 2015, sản lượng gallium có độ tinh khiết thấp của Trung Quốc tăng bùng nổ từ 22 triệu tấn lên 444 triệu tấn - theo dữ liệu từ Trung tâm Nghiên cứu chiến lược và quốc tế (CSIS) ở Washington. Các nhà phân tích của CSIS cho rằng vị thế dẫn đầu của Trung Quốc trong ngành công nghiệp nhôm cho phép nước này chiếm một tỷ trọng áp đảo trong sản xuất gallium toàn cầu.

Ngoài ra, Chính phủ Trung Quốc đã thực thi các chính sách chiến lược để tăng sản lượng hai hiếm nói trên, bao gồm yêu cầu các nhà sản xuất nhôm phải thiết lập năng lực chiết xuất gallium. Đó là lý do vì sao trong 10 năm qua, sản xuất gallium về cơ bản không còn hiệu quả kinh tế ở các quốc gia khác.

Từ năm 2013-2016, Kazakhstan, Hungary và Đức đều dần từ bỏ việc sản xuất gallium. Tuy nhiên, Đức vào năm 201 tuyên bố sẽ tái sản xuất gallium do giá nguyên tố hiếm này tăng cao.

THAY THẾ GERMANIUM VÀ GALLIUM BẰNG CÁCH NÀO?

Như đã đề cập ở trên, các nhà cung ứng germanium và gallium thay thế Trung Quốc là có.

Theo USGS, Nga, Nhật Bản và Hàn Quốc chiếm 1,8% sản lượng gallium toàn cầu trong năm 2022. Về germanium, công ty Teck Resources của Canada là một trong những nhà sản xuất thế giới. Công ty Indium Corporation của Mỹ cũng là một trong những nhà sản xuất hàng đầu thế giới về hợp chất và hợp kim germanium. Công ty 5Nplus của Canada và Umicore của Bỉ sản xuất cả hai nguyên tố hiếm này.

Việc thay thế hoàn toàn nguồn cung từ Trung Quốc sẽ tiêu tốn nhiều thời gian và tiền bạc - nhà sử học kinh tế Chris Miller, tác giả cuốn “Chip War” (tạm dịch: “Chiến tranh con chip”), nhấn mạnh với CNN. Tuy nhiên, các công ty khai khoáng toàn cầu có thể nhảy vào lĩnh vực cung cấp germanium và gallium nếu Trung Quốc cắt đứt nguồn cung hai nguyên tố hiếm này - theo Giám đốc Gregory Allen của Trung tâm Wadhwani về AI và công nghệ tiên tiến tại CSIS. “Việc này sẽ không xảy ra ngay tức thì, nhưng một số công ty khai mỏ và tinh luyện kim loại toàn cầu đã thể hiện ý định như vậy”, ông Allen nói.

Hồi tháng 7, công ty quốc doanh Rostec của Nga nói với hãng tin Reuters rằng công ty sẵn sàng tăng sản lượng germanium để sử dụng trong nước nếu Trung Quốc hạn chế xuất khẩu. Công ty Nyrstar ở Hà Lan cũng cho biết đang xem xét các dự án germanium và gallium tiềm năng ở Australia, châu Âu và Mỹ.

“Ngay cả nếu người dùng cạn nguồn cung các khoáng sản nguyên tố hiếm này, gallium vẫn có thể được thay thế bằng silicon hoặc indium trong quy trình sản xuất đĩa bán dẫn (wafer)”, chuyên gia Lu của Eurasia Group nói. Cũng theo bà Lu, selenide kẽm cũng là một chất có thể thay thế cho germanium trong một số ứng dụng.

Tái chế là một giải pháp khác. Năm ngoái, cơ quan hậu cần của Bộ Quốc phòng Mỹ giới thiệu một chương trình tái chế germanium hạng dùng cho cáp quan sử dụng trong các hệ thống vũ khí.

“Phế liệu tại nhà máy đã trở thành một nguồn cung thay thế. Phế liệu germanium cũng được thu thập từ xe tăng cũ và các loại xe quân sự khác”, bà Lu cho biết.

Tháng 8 vừa qua, Trung Quốc không hề xuất khẩu germanium hay gallium khỏi biên giới nước này. Tuy nhiên, việc xuất khẩu hai nguyên tố hiếm có thể đã được nối lại trong tháng 9, vì Bộ Thương mại Trung Quốc cho biết đã phê chuẩn một số giấy phép xuất khẩu cho doanh nghiệp trong nước.

Theo bà Manthey, ban đầu, động thái của Trung Quốc đã khiến giá germanium và gallium tăng mạnh. Hôm thứ Ba tuần này, giá gallium đứng ở mức 1.965 nhân dân tệ (269 USD)/tấn, tăng hơn 17% so với thời điểm 1/6 - theo dữ liệu từ ebaiyin.com, một trang web về dịch vụ giao dịch kim loại của Trung Quốc. Giá germanium tăng khoảng 3% trong cùng khoảng thời gian.

“Giá tăng lên sẽ kéo theo sự cạnh tranh, vì giá tốt hơn sẽ giúp các nhà sản xuất germanium và gallium ở các nước như Nhật Bản, Canada và Mỹ có lãi. Từ đó, sự thống trị của Trung Quốc trên thị trường hai nguyên tố hiếm này sẽ giảm bớt”, bà Manthey nhận định. “Sẽ mất thời gian để xây các nhà máy chế biến, nhưng dần dần, thị trường và chuỗi cung ứng sẽ được điều chỉnh”.