Phát hiện 'kho báu' hơn 2 triệu tấn ngủ yên suốt hàng triệu năm bên trong núi lửa, đủ dùng trong 950 năm

Một ngọn núi lửa tưởng chừng chỉ còn là tàn tích ở miền Bắc Thụy Điển vừa hé lộ bí mật khổng lồ trong lòng đất. Theo công bố mới của nhóm các nhà khoa học từ Đại học Quốc gia Australia (ANU) và Viện Khoa học Trung Quốc, bên trong ngọn núi lửa cổ tại khu vực Kiruna đang cất giữ lượng đất hiếm ước tính 2,2 triệu tấn – trữ lượng đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng của châu Âu trong khoảng 950 năm.

Nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Michael Anenburg (ANU) và Shengchao Yan dẫn đầu đã tiến hành khảo sát khu vực Kiruna (Thụy Điển) - nơi từng có núi lửa giàu sắt, nay đã tắt hàng triệu năm. Tại đây, họ phát hiện dung nham cổ đại chứa hàm lượng nguyên tố đất hiếm cao gấp hàng trăm lần so với các núi lửa đang hoạt động hiện nay – một điều chưa từng ghi nhận trước đó.

Kiruna vốn nổi tiếng là vùng mỏ monazite – một trong ba nguồn cung đất hiếm chủ chốt của thế giới. Tập đoàn khai khoáng Nhà nước Thụy Điển LKAB xác định mỏ Per Geijer ở khu vực này là mỏ đất hiếm lớn nhất châu Âu, với công suất tiềm năng đủ đáp ứng 18% nhu cầu hằng năm của toàn khối khi đi vào khai thác.

Điều khiến các nhà khoa học bối rối là cơ chế nào đã khiến núi lửa cổ này tích tụ được lượng kim loại lớn đến vậy, trong khi chưa từng có núi lửa đang hoạt động nào phun trào magma giàu sắt tương tự.

Để tìm lời giải, họ mô phỏng lại quá trình phun trào trong phòng thí nghiệm, sử dụng thiết bị “piston cylinder” – loại lò áp suất cao tái tạo điều kiện sâu trong lòng đất. Sau khi nung chảy các mẫu đá, nhóm dùng kính hiển vi điện tử và chùm tia laser để đo thành phần khoáng vật và nồng độ từng nguyên tố.

Phân tích cho thấy mẫu vật chứa hàm lượng lớn neodymium, praseodymium và dysprosium – các nguyên tố đất hiếm thiết yếu trong sản xuất tuabin gió, pin xe điện và thiết bị điện tử. Dù được gọi là “đất hiếm”, các nguyên tố này thực ra phổ biến hơn nhiều kim loại khác, nhưng quá trình tách chiết lại phức tạp và tốn kém hơn.

Tiến sĩ Anenburg nhận định điểm tích cực là những mỏ như Kiruna có thể khai thác bằng công nghệ hiện có, không cần kỹ thuật đặc biệt. “Cơ chế làm giàu đất hiếm ở đây có thể lặp lại ở nhiều núi lửa giàu sắt đã tắt khác trên thế giới – đó là tin rất tốt”, ông nói.

Với dự báo nhu cầu đất hiếm toàn cầu có thể tăng gấp 5 lần trước năm 2030 nhờ sự bùng nổ của công nghệ xanh, phát hiện này được xem là một bước ngoặt giúp mở ra hướng đi mới cho chuỗi cung ứng chiến lược mà thế giới đang khan hiếm.

Theo Interesting Engineering