Cuộc Chiến Khoáng Chất Quan Trí: Từ Sự Thống Trị của Trung Quốc đến Công Nghệ Nước Biển Của Mỹ

Cuộc cạnh tranh đối với các khoáng chất quan trọng được sử dụng trong các lĩnh vực năng lượng, sản xuất và công nghệ đang ngày càng trở thành một điểm nóng địa chính trị trên toàn cầu. Chuỗi cung ứng cho các thành phần thiết yếu trong sản xuất năng lượng sạch như lithi, coban, magie và nickel đang bị chi phối bởi Trung Quốc, tạo ra một sự tập trung nguy hiểm nguồn cung toàn cầu. Tuy nhiên, Hoa Kỳ đang hy vọng san bằng sân chơi bằng cách khai thác một số khoáng chất quan trọng từ nước biển thông qua công nghệ tiên tiến.

Sự Thống Trị của Trung Quốc và Rủi Ro Địa Chính Trị

Hiện nay, Trung Quốc cung cấp khoảng 85-95% khoáng chất hiếm tinh luyện trên thế giới, và sở hữu tới 85-90% hoạt động khai thác và tinh luyện khoáng chất hiếm từ mỏ đến kim loại trên toàn cầu. Các nhà máy tinh luyện của Trung Quốc sản xuất 68% coban thế giới, 65% nickel và 60% lithi cấp pin xe điện (EV). Sự tập trung cực đoan này tạo ra một sự bất ổn nguy hiểm cho an ninh năng lượng toàn cầu.

Nếu các nhà sản xuất các chất này quyết định hạn chế quyền truy cập của khách hàng như một đòn bẩy chính trị, nếu giá cả tăng vọt, hoặc nếu nhiều ngành công nghiệp phát triển nhu cầu và làm giảm nguồn cung, các công ty có thể phá sản và nỗ lực hạn chế biến đổi khí hậu có thể chậm lại.

Bảng 1: Tỷ lệ Thị phần của Trung Quốc trong các Khoáng chất Quan trọng

Lợi Thế Địa Chính Trị và Nhu Cầu Tăng Trưởng

Đối với Bắc Kinh, việc kiểm soát nguồn cung khoáng chất quan trọng toàn cầu mang lại lợi thế to lớn cả về kinh tế và địa chính trị, đặc biệt khi nhu cầu toàn cầu đối với các vật liệu này tiếp tục bùng nổ. Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự báo nhu cầu khoáng chất quan trọng của ngành năng lượng sạch toàn cầu sẽ ít nhất tăng gấp đôi và có thể tăng gấp bốn lần vào năm 2020. Phạm vi này phụ thuộc vào tỷ lệ áp dụng năng lượng sạch của thế giới, nhưng mức cao hơn đang trở nên khả thi khi tăng trưởng năng lượng sạch toàn cầu được thúc đẩy bởi việc đóng cửa eo biển Hormuz.

Tăng trưởng nhu cầu khoáng chất quan trọng chủ yếu sẽ đến từ xe điện và lưu trữ pin, với lithi có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất. Một thế giới được cung cấp năng lượng từ các nguồn tái tạo là một thế giới khao khát khoáng chất quan trọng, Tổng thư ký Liên Hợp Quốc António Guterres đã phát biểu tại Diễn đàn về Khoáng chất Chuyển đổi Năng lượng Năng lượng vào năm 2024. Đối với các nước đang phát triển, khoáng chất quan trọng là cơ hội quan trọng để tạo việc làm, đa dạng hóa kinh tế và tăng mạnh doanh thu. Nhưng chỉ khi chúng được quản lý đúng cách.

Bảng 2: Dự báo Tăng trưởng Nhu cầu Khoáng chất Quan trọng đến năm 2040

Công Nghệ Mới của Hoa Kỳ: Khai Thác từ Nước Biển

Hoa Kỳ đã tụt hậu trong cuộc đua đảm bảo chuỗi cung ứng khoáng chất quan trọng, nhưng một đội ngũ ở California có thể vừa phát triển được công nghệ thay đổi cuộc chơi, cho phép quốc gia này bắt đầu san bằng sân chơi. Reactor đồng dòng (co-flow reactor) mới, được phát triển bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Thái Bình Dương Bắc (PNNL), được thiết kế để chiết xuất magie hydroxit tinh khiết từ nước biển cho các ngành công nghiệp của Hoa Kỳ. Trong tương lai, công nghệ này có thể được sử dụng để chiết xuất các khoáng chất quan trọng khác, bao gồm cả nickel.

Nước biển chứa một lượng dồi dào các khoáng chất quan trọng với các nồng độ khác nhau. Chỉ 0,1% nước biển đã chứa đủ các khoáng chất quan trọng như magie và lithi, nếu chúng ta có thể chiết xuất hoàn toàn, để đáp ứng nhu cầu của nhân loại trong ít nhất 50.000 năm tới, Jessica Cross, một nhà hải dương học hóa học tại PNNL, cho biết trong một thông cáo báo chí gần đây.

Cơ Hoạt Động của Reactor Đồng Dòng

Reactor đồng dòng mới được phát triển tại PNNL tuần hoàn nước biển và hydroxide natri cùng nhau, tạo ra magie hydroxit khi chúng gặp nhau. Magie hydroxit đã được sử dụng rộng khắp trên cả nước và hiện đang được nhập khẩu với số lượng lớn. Đội ngũ đứng sau mô hình mới cho rằng mô hình này có thể kết hợp với các nhà máy khử mặn với những kết quả đột phá. Phân tích của PNNL cho thấy lắp đặt công nghệ tại cơ sở khử mặn Carlsbad của California có thể sản xuất tới 1,16 triệu pound (524.000 kg) magie hydroxit mỗi ngày. Đó là hơn gấp ba lần lượng sử dụng hàng ngày của Hoa Kỳ chỉ tại một nhà máy duy nhất. Hơn nữa, công nghệ này có tiềm năng mở rộng to lớn, có thể mở ra cơ hội xuất khẩu trong tương lai.

Lợi thế lớn nhất của nước biển là trung bình nó có thành phần hóa học khá tiêu chuẩn trên toàn thế giới, Chinmayee Subban, Tiến sĩ, một nhà hóa học tại PNNL, giải thích. Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể phát triển công nghệ cho một địa điểm và nhanh chóng mở rộng để triển khai ở nhiều nơi khác nhau.

Tác Động và Triển Vọng

Sự phát triển này có thể tạo ra sự thay đổi trong động lực địa chính trị toàn cầu về khoáng chất quan trọng. Bằng cách giảm sự phụ thuộc vào Trung Quốc, Hoa Kỳ và các đồng minh có thể xây dựng chuỗi cung ứng bền vững hơn và an ninh năng lượng được cải thiện. Công nghệ từ nước biển không chỉ có thể cung cấp nguồn cung trong nước mà còn có thể tạo ra cơ hội xuất khẩu, đặc biệt khi nhu cầu toàn cầu tiếp tục tăng.

Tuy nhiên, thách thức vẫn còn tồn tại trong việc mở rộng công nghệ này quy mô công nghiệp và đảm bảo tính kinh tế. Chi phí năng lượng cho quá trình chiết xuất và các vấn đề môi trường liên quan cần được giải quyết. Tuy nhiên, tiềm năng của công nghệ này trong việc đa dạng hóa nguồn cung khoáng chất quan trọng là không thể phủ nhận.

Một thế giới chuyển đổi năng lượng sạch đòi hỏi các giải pháp sáng tạo cho các thách thức về nguồn cung. Việc khai thác khoáng chất từ nước biển có thể là một phần quan trọng của câu trả lời, cung cấp một nguồn cung gần như không giới hạn và phân bổ rộng rãi trên toàn cầu. Khi cuộc cạnh tranh địa chính trị về các tài nguyên chiến lược tiếp tục leo thang, những tiến bộ công nghệ như reactor đồng dòng của PNNL có thể định hình lại tương lai của an ninh năng lượng toàn cầu.

#KhoángChấtQuanTrọng #NăngLượngSạch #ĐịaChínhTrị #CôngNghệMới #NướcBiển #ChuyểnĐổiNăngLượng #AnNinhNăngLượng