Trung Quốc phát hiện nguồn nguyên liệu chiến lược cho chip bán dẫn và pin mặt trời ngay trong nước

Trong nhiều năm qua, thạch anh độ tinh khiết cao được xem là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất của ngành công nghệ cao toàn cầu. Dù đang thống trị nhiều lĩnh vực sản xuất công nghệ, Trung Quốc vẫn phải phụ thuộc đáng kể vào nguồn cung từ nước ngoài, chủ yếu là Mỹ, do thiếu các mỏ trong nước đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe.

Tuy nhiên, phát hiện mới tại Tây Tạng có thể giúp Bắc Kinh thay đổi cục diện này.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí European Journal of Mineralogy vào tháng 4, nhóm nhà khoa học đến từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc cùng Cục Khảo sát Địa chất Trung Quốc đã đánh giá các mỏ đá granite leucogranite ở Tây Tạng như một nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất thạch anh độ tinh khiết cao.

Kết quả cho thấy loại đá này có khả năng tạo ra thạch anh với hàm lượng silica đạt trên 99,995%, vượt ngưỡng yêu cầu đối với các ngành công nghệ cao như bán dẫn, quang học và năng lượng mặt trời.

"Các kết quả nghiên cứu cho thấy nguồn tài nguyên này có tiềm năng đáng kể trong việc sản xuất thạch anh độ tinh khiết cao và có thể trở thành nguồn cung chiến lược cho Trung Quốc trong tương lai", nhóm nghiên cứu nhận định.

Loại vật liệu được ví như "vàng trắng" của ngành bán dẫn

Thạch anh là khoáng vật phổ biến thứ hai trong lớp vỏ lục địa của Trái Đất. Tuy nhiên, thạch anh độ tinh khiết cao với hàm lượng silica từ 99,9% trở lên lại cực kỳ hiếm.

Nhờ khả năng chịu nhiệt, chống ăn mòn, cách điện tốt và độ giãn nở nhiệt thấp, loại vật liệu này đóng vai trò nền tảng trong nhiều ngành công nghiệp công nghệ cao.

Đây là nguyên liệu thiết yếu để sản xuất polysilicon, thành phần cốt lõi giúp các tấm pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Ngoài ra, thạch anh độ tinh khiết cao còn được sử dụng để chế tạo chén nung thạch anh, linh kiện không thể thiếu trong quá trình sản xuất chip bán dẫn, thiết bị quang học, điện tử và pin mặt trời.

Theo nhóm nghiên cứu, nguồn tài nguyên thạch anh độ tinh khiết cao trên thế giới hiện rất khan hiếm và phân bố không đồng đều, khiến chuỗi cung ứng toàn cầu đối mặt với nhiều rủi ro.

Trung Quốc muốn giảm phụ thuộc vào Mỹ

Hiện Trung Quốc là quốc gia nhập khẩu thạch anh độ tinh khiết cao lớn nhất thế giới. Phần lớn nguồn cung toàn cầu đến từ mỏ Spruce Pine ở bang Bắc Carolina của Mỹ, nơi được coi là một trong những nguồn thạch anh chất lượng cao hiếm hoi trên hành tinh.

Nhằm giảm phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu nước ngoài, Bắc Kinh những năm gần đây đã đẩy mạnh hoạt động thăm dò. Năm 2020, Trung Quốc phát hiện mỏ thạch anh siêu tinh khiết đầu tiên có khả năng khai thác thương mại tại tỉnh Henan. Một năm sau, thêm một nguồn tài nguyên tương tự được phát hiện tại Xinjiang.

Đến năm 2025, Bộ Tài nguyên Thiên nhiên Trung Quốc chính thức công nhận thạch anh siêu tinh khiết là khoáng sản chiến lược thứ 174 của quốc gia và cam kết đẩy nhanh hoạt động tìm kiếm các mỏ mới trên toàn lãnh thổ.

Tây Tạng có thể trở thành trung tâm tài nguyên chiến lược mới

Trong nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học tập trung khảo sát khu vực Định Nhật (Dinggye) thuộc Tây Tạng. Kết quả cho thấy các tạp chất trong thạch anh có thể được loại bỏ hiệu quả thông qua quy trình tinh chế hiện nay, tạo ra sản phẩm cuối cùng đạt độ tinh khiết tối thiểu 99,995%. Nếu tiếp tục tối ưu công nghệ xử lý, chất lượng vật liệu còn có thể cao hơn nữa.

Theo nhóm nghiên cứu, các dải đá granite trắng phân bố rộng khắp Tây Tạng đang tạo ra cơ hội hiếm có để Trung Quốc đạt bước đột phá trong lĩnh vực thạch anh siêu tinh khiết, đồng thời tăng cường khả năng tự chủ đối với một loại tài nguyên ngày càng có ý nghĩa chiến lược trong cuộc cạnh tranh công nghệ toàn cầu.

Trong bối cảnh nhu cầu chip bán dẫn, pin mặt trời và các thiết bị công nghệ cao tiếp tục tăng mạnh, phát hiện tại Tây Tạng có thể trở thành mắt xích quan trọng giúp Trung Quốc giảm sự phụ thuộc vào nguồn cung nước ngoài và củng cố vị thế trong các ngành công nghiệp tương lai.