Phát hiện Nhật Bản đưa tàu khoan hiện đại nhất thế giới ra Thái Bình Dương, khoan sâu gần 6.000m dưới đáy biển, tham vọng khai thác 350 tấn trầm tích mỗi ngày

Ở vùng biển cách Tokyo gần 1.900km về phía Đông Nam, Nhật Bản đã triển khai một trong những dự án công nghệ biển sâu tham vọng nhất thế giới. Mục tiêu của dự án là đưa lớp bùn chứa đất hiếm từ độ sâu gần 6.000m dưới đáy Thái Bình Dương lên mặt nước.

Đây không chỉ là một cuộc khảo sát tài nguyên đơn thuần mà còn là phép thử đối với những công nghệ khai thác dưới biển sâu hiện đại bậc nhất hiện nay.

Trung tâm của dự án là khu vực quanh đảo Minamitorishima, hòn đảo xa nhất thuộc lãnh thổ Nhật Bản. Các nghiên cứu địa chất trong nhiều năm qua cho thấy nơi đây chứa lượng lớn trầm tích giàu đất hiếm, bao gồm neodymium, dysprosium, terbium và gadolinium - những nguyên tố có vai trò quan trọng trong sản xuất động cơ xe điện, nam châm hiệu năng cao, tua-bin gió, cảm biến công nghiệp và nhiều thiết bị công nghệ tiên tiến.

Để tiếp cận nguồn tài nguyên nằm sâu dưới đáy đại dương, Nhật Bản sử dụng tàu nghiên cứu Chikyu, một trong những tàu khoan khoa học hiện đại nhất thế giới do Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển - Trái đất Nhật Bản (JAMSTEC) vận hành. Con tàu được thiết kế cho các nhiệm vụ nghiên cứu biển sâu với khả năng khoan tới khoảng 7.000m dưới đáy biển, vượt xa năng lực của nhiều tàu nghiên cứu thông thường.

Điểm đặc biệt của dự án không nằm ở việc tìm thấy đất hiếm mà ở khả năng thu hồi vật liệu từ độ sâu gần 6km trong điều kiện áp suất cực lớn. Để thực hiện nhiệm vụ này, các kỹ sư đã phát triển hệ thống gồm hàng trăm đoạn ống chuyên dụng, mỗi đoạn dài khoảng 10m, được kết nối liên tục từ tàu xuống đáy biển. Tại đầu cuối của hệ thống là thiết bị khai thác có khả năng gom bùn, trộn với nước biển và bơm ngược lên mặt nước thông qua đường ống khép kín.

Theo giới chuyên môn Nhật Bản, việc duy trì dòng vật liệu ổn định từ độ sâu gần 6.000m là thách thức kỹ thuật lớn nhất của toàn bộ dự án. Hệ thống phải hoạt động trong môi trường có áp suất cao gấp hàng trăm lần áp suất khí quyển, đồng thời chịu tác động của sóng, dòng hải lưu và điều kiện thời tiết khắc nghiệt giữa đại dương. Chỉ riêng việc hạ và vận hành hàng trăm đoạn ống dài nhiều kilomet cũng đã là một bài toán kỹ thuật phức tạp.

Sau nhiều năm chuẩn bị, Nhật Bản đã đạt được cột mốc quan trọng vào đầu năm 2026 khi lần đầu tiên thu hồi thành công bùn chứa đất hiếm từ đáy biển sâu. Tàu Chikyu rời cảng Shimizu ngày 12/1/2026, đến khu vực khảo sát ngày 17/1 và bắt đầu vận hành hệ thống thu hồi từ cuối tháng 1. Ngày 1/2/2026, đợt thu hồi đầu tiên được xác nhận thành công, đánh dấu lần đầu tiên trên thế giới vật liệu chứa đất hiếm được đưa liên tục từ độ sâu khoảng 6.000m lên tàu nghiên cứu trên mặt biển.

Tuy nhiên, việc đưa được bùn lên mặt nước mới chỉ là bước khởi đầu. Các mẫu thu được sau đó phải trải qua quá trình khử nước, phân tích thành phần và đánh giá hàm lượng khoáng sản. Theo kế hoạch, Nhật Bản sẽ tiếp tục xây dựng chuỗi công nghệ hoàn chỉnh, từ khai thác, vận chuyển đến tách chiết và tinh luyện, nhằm xác định liệu nguồn tài nguyên dưới đáy biển có thể được khai thác hiệu quả ở quy mô công nghiệp hay không.

Theo lộ trình đã được công bố, giai đoạn thử nghiệm tiếp theo dự kiến diễn ra trong năm 2027 với mục tiêu nâng công suất thu hồi lên khoảng 350 tấn trầm tích mỗi ngày. Đây sẽ là bước chuyển quan trọng từ các thử nghiệm mang tính chứng minh công nghệ sang đánh giá khả năng vận hành ở quy mô lớn hơn. Sau đó, các cơ quan chức năng sẽ tiến hành tổng hợp dữ liệu để xem xét tính khả thi của việc công nghiệp hóa hoạt động khai thác vào khoảng năm 2028.

Dù còn nhiều thách thức về kỹ thuật, chi phí và xử lý khoáng sản sau khai thác, dự án tại Minamitorishima đang cho thấy một hướng tiếp cận mới đối với tài nguyên biển sâu. Từ một khu vực hẻo lánh giữa Thái Bình Dương, Nhật Bản đang từng bước biến đáy đại dương thành phòng thí nghiệm công nghệ quy mô lớn, nơi những giới hạn kỹ thuật trong khai thác biển sâu được thử nghiệm và mở rộng từng bước.