Mỹ phát hiện 'kho báu' cực hiếm dưới lòng đất, giá trị lên tới hàng chục tỷ đồng/kg khiến thế giới ngỡ ngàng
Do nguồn cung toàn cầu chủ yếu phụ thuộc vào sự phân rã của tritium từ các kho dự trữ hạt nhân đã cũ, heli-3 luôn khan hiếm và có giá rất cao, lên tới hàng triệu USD mỗi kilogram.
Một phát hiện "âm thầm" tại khu vực Trung Tây nước Mỹ đang thu hút sự quan tâm của giới khoa học năng lượng. Trong quá trình khảo sát một điểm khoan thăm dò ở miền Bắc bang Minnesota, các nhà nghiên cứu đã phát hiện một điều ít ai ngờ tới dưới lớp rừng và đầm lầy: Sâu dưới lòng đất, bị “giam giữ” trong các tầng đá cổ xưa, các nhà khoa học đã phát hiện hàm lượng có thể đo lường được của một đồng vị heli cực hiếm – loại từ lâu vẫn được xem là đặc trưng của Mặt Trăng hơn là của Trái Đất.
Phát hiện này được ghi nhận tại dự án Topaz, gần thị trấn Babbitt, nơi các giếng khoan thử nghiệm cho thấy sự tồn tại của heli-3, một đồng vị có giá trị cao trong các ứng dụng khoa học và công nghệ. Phân tích trong phòng thí nghiệm cho thấy nồng độ heli-3 vào khoảng 14,5 phần tỷ, mức gần tương đồng với các mẫu đất Mặt Trăng được đưa về Trái Đất trong các sứ mệnh Apollo của NASA. Để so sánh, heli-3 cực kỳ hiếm trong khí quyển Trái Đất và chỉ xuất hiện với hàm lượng rất nhỏ tại hầu hết các mỏ khí đã biết.
Các phân tích do Tiến sĩ Peter Barry thuộc Viện Hải dương học Woods Hole chủ trì, với các mẫu được kiểm chứng độc lập tại các phòng thí nghiệm ở bang Ohio và Massachusetts. Qua nhiều mẫu khí khác nhau, nhóm nghiên cứu ghi nhận tỷ lệ heli-3 so với heli-4 ổn định, cho thấy đồng vị này có nguồn gốc từ một cấu trúc địa chất duy nhất và bền vững, chứ không phải do nhiễm bẩn hay các quá trình bề mặt.
Heli-3 khác với heli-4 – dạng phổ biến hơn – ở chỗ nó ít hơn một neutron, một thay đổi nhỏ nhưng tạo ra những đặc tính đặc biệt. Đồng vị này có khả năng bắt neutron rất hiệu quả, khiến nó trở thành vật liệu thiết yếu trong các thiết bị dò bức xạ và hệ thống giám sát hạt nhân.
Ngoài ra, heli-3 còn được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh siêu thấp nhiệt độ, vốn đóng vai trò quan trọng trong máy tính lượng tử và nghiên cứu vật lý tiên tiến. Do nguồn cung toàn cầu chủ yếu phụ thuộc vào sự phân rã của tritium từ các kho dự trữ hạt nhân đã cũ, heli-3 luôn khan hiếm và có giá rất cao, lên tới hàng triệu USD mỗi kilogram (tương đương hàng chục tỷ đồng/kg).
Theo các nhà địa chất, nền đá cổ giàu uranium của bang Minnesota đã liên tục tạo ra heli trong suốt hàng tỷ năm. Dưới tác động của nhiệt và các hệ thống đứt gãy tồn tại lâu dài, khí heli dần di chuyển lên trên, được các dòng khí giàu nitơ “đưa” vào những bể chứa tự nhiên và bị giữ lại bởi các lớp đá không thấm.
Không giống các mỏ khí tự nhiên thông thường, khu vực Topaz hầu như không chứa hydrocarbon, điều này giúp giảm bớt một số rủi ro môi trường nhưng đồng thời đặt ra những câu hỏi mới về khung pháp lý tại một bang chưa từng có lịch sử khai thác khí thương mại.
Dự án hiện do công ty Pulsar Helium thúc đẩy, cho rằng ngay cả sản lượng khiêm tốn cũng có thể góp phần giảm áp lực nguồn cung cho các viện nghiên cứu và những công nghệ mới nổi. Các cơ quan quản lý của bang, đại diện các bộ tộc bản địa và cộng đồng địa phương đang cân nhắc tác động của phát hiện này, trong bối cảnh phải dung hòa giữa lo ngại môi trường và lợi ích kinh tế tiềm năng.
Dù khả năng khai thác quy mô lớn vẫn còn bỏ ngỏ, phát hiện này đang thách thức những giả định lâu nay về nơi có thể tìm thấy các vật liệu chiến lược hiếm. Nếu các đợt khoan tiếp theo xác nhận trữ lượng có thể thu hồi, một nguồn tài nguyên từng được cho là chỉ tồn tại trong đất Mặt Trăng có thể hóa ra đã âm thầm nằm dưới lòng đất Trung Tây nước Mỹ từ rất lâu.
Bài viết có sử dụng thông tin từ thông cáo báo chí của Pulsar Helium Inc.
