Phát hiện 'kho báu' khủng chứa 17 loại khác nhau ẩn sâu trong hồ nước, giới khoa học lập tức huy động công nghệ cao để khai thác triệt để
Nếu được khai thác thành công, các nhà nghiên cứu ước tính hồ này có thể cung cấp tới 40 tấn đất hiếm mỗi năm.
Mỹ đang nắm giữ một "kho báu" đất hiếm tiềm năng - không phải trong lòng đất, mà trong chính dòng nước thải độc hại trong hồ Berkeley ở Butte, bang Montana. Nơi từng là biểu tượng của ô nhiễm công nghiệp này hiện có thể trở thành một tài sản chiến lược quốc gia, khi Bộ Quốc phòng Mỹ đang xem xét cấp khoản tài trợ 75 triệu USD để xây dựng nhà máy cô đặc - bước cuối cùng cần thiết để trích xuất và tinh chế đất hiếm từ nước thải mỏ.
Nếu được phê duyệt, dự án tại Butte sẽ góp phần vào nỗ lực tăng sản lượng đất hiếm nội địa mà chính quyền Tổng thống Donald Trump khởi xướng. Toàn bộ 17 nguyên tố đất hiếm đều hiện diện trong hồ nước axit này. Dù không hiếm trong tự nhiên, những nguyên tố này thường không tập trung đủ cao để khai thác hiệu quả, khiến việc khai thác trở nên đắt đỏ.
Chiến lược giảm "sự thống trị" của Trung Quốc
Trong bối cảnh Trung Quốc kiểm soát phần lớn chuỗi cung ứng đất hiếm toàn cầu và từng sử dụng việc xuất khẩu như một công cụ đàm phán trong các cuộc chiến thương mại, Mỹ đang chạy đua nhằm cắt giảm sự phụ thuộc. Với chỉ một mỏ đất hiếm đang hoạt động tại Mountain Pass, California, Mỹ có phần yếu thế trong cuộc chơi này.
Tuy nhiên, những công nghệ mới cho phép khai thác đất hiếm từ nước thải đang mở ra hướng đi mới. Các chuyên gia từ Trung tâm Nghiên cứu Chiến lược và Quốc tế cảnh báo rằng sự thiếu hụt nguồn cung đất hiếm hiện nay đang tạo lợi thế đáng kể cho Trung Quốc trong việc mở rộng năng lực quốc phòng.
Trước mối đe dọa này, chính quyền ông Trump đã chuyển hướng sang các nguồn dự trữ đất hiếm tại Greenland, Ukraine và thậm chí thúc đẩy khai thác khoáng sản từ đáy biển quốc tế.
Theo The New York Times, hồ Berkeley chứa hơn 50 tỷ gallon nước thải axit giàu kim loại - "di sản độc hại" từ thời kỳ khai thác đồng. Nhưng ẩn sâu trong lớp nước độc hại đó là những nguyên tố giá trị cao như neodymium và praseodymium - thành phần thiết yếu để sản xuất nam châm mạnh sử dụng trong điện thoại thông minh, xe điện, tên lửa dẫn đường chính xác và vệ tinh. Đơn cử, một chiếc tiêm kích F-35 cần tới 900 pound đất hiếm để sản xuất.
Nếu được khai thác thành công, các nhà nghiên cứu ước tính hồ này có thể cung cấp tới 40 tấn đất hiếm mỗi năm.
Công nghệ khai khoáng từ nước thải
Công nghệ đột phá phía sau dự án đến từ nhà nghiên cứu nước Paul Ziemkiewicz tại Đại học West Virginia. Nhóm của ông đã phát triển phương pháp chiết xuất khoáng sản quan trọng từ nước thải có tính axit của mỏ - trước đây từng áp dụng tại các mỏ than và nay cho thấy tiềm năng lớn hơn tại Berkeley Pit giàu khoáng chất.
“Một điểm mạnh của nước thải axit mỏ là chúng chứa nồng độ đất hiếm nặng khá cao”, Ziemkiewicz - người đã nghiên cứu hồ này suốt 25 năm cho biết.
Phương pháp sử dụng một quy trình đơn giản nhưng có thể mở rộng: Nước thải được lọc thành bùn khoáng, sau đó cho vào các túi nhựa dày đặc để nước thoát ra dần, còn lại là hỗn hợp gần cô đặc chứa khoảng 1-2% đất hiếm. Sau đó, khối bùn này được xử lý hóa học để tách và tinh chế các nguyên tố giá trị.
Bước cuối cùng là chiết tách dung môi - một kỹ thuật tách và tinh lọc từng kim loại đất hiếm, tạo ra vật liệu cấp cao dùng trong công nghệ hiện đại.
Nếu được áp dụng rộng rãi tại các khu mỏ tương tự, Ziemkiewicz tin rằng phương pháp này có thể cung cấp gần như toàn bộ lượng đất hiếm Mỹ đang nhập khẩu phục vụ quốc phòng - khoảng 1.400 tấn mỗi năm. Trong bối cảnh nhu cầu đất hiếm có thể tăng tới 600% trong vài thập kỷ tới, nguồn cung trong nước như Berkeley Pit có thể là đòn bẩy quan trọng để Mỹ giảm sức ảnh hưởng từ Trung Quốc.
Tham khảo IE
