Nhà nước đỏ hoặc nhà nước xanh, tự do hoặc tự do, người Mỹ chia sẻ nghiện các yếu tố đất hiếm được nhập khẩu từ Trung Quốc.
Các công nghệ xanh như ô tô điện, tua bin gió, tấm pin mặt trời và bóng đèn huỳnh quang phụ thuộc vào kim loại đất hiếm. Quân đội phụ thuộc vào đất hiếm cho các hệ thống tên lửa dẫn đường, vệ tinh và máy bay không người lái. Tàu vũ trụ của NASA mang nam châm đất hiếm mạnh mẽ đến Sao Hỏa và ngoài vũ trụ. Các nam châm cũng thu nhỏ iPad, máy tính và tai nghe công nghệ cao.
Trung Quốc kiểm soát 95% nguồn cung đất hiếm của thế giới. Chìa khóa cho sự độc quyền này không phải là sự phong phú của các mỏ đất hiếm, mà là chuyên môn của nó trong việc chế biến quặng thành oxit và kim loại nguyên chất. Quặng có xu hướng mang uranium và thorium, nguyên tố phóng xạ nhất trên hành tinh và chiết xuất kim loại thường là một quá trình dài, nhiều tầng liên quan đến các hóa chất độc hại.
"Chúng tôi biết tiền gửi ở đâu. Việc kết thúc chúng trong iPhone của bạn không phải là một quá trình đơn giản hay đơn giản", Brad Van Gosen, nhà địa chất học thuộc Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) tại Denver, cho biết.
Một vài năm trước, Trung Quốc đã cho thấy sức mạnh của mình và cắt giảm nguồn cung của đất hiếm xuống mức nhỏ giọt. Động thái này đã khiến Hoa Kỳ và các nước khác tranh giành để chấm dứt sự phụ thuộc vào Trung Quốc. Giá cả tăng vọt, thu hút các nhà đầu tư và công ty khai thác mới vào thị trường đất hiếm. Bây giờ, Hoa Kỳ có một mỏ mới sắp hoàn thành và hai mỏ nữa trong giai đoạn cho phép. Nhưng yếu tố quan trọng trong việc thoát khỏi sự cai trị đất hiếm của Trung Quốc không phải là các mỏ mới, đó là xây dựng lại chuyên môn và cơ sở hạ tầng để xử lý các kim loại khó tính, các chuyên gia nói.
Cuộc chiến giá cả
Năm 2010, Trung Quốc tăng chi phí cho các nguyên tố đất hiếm khi bắt đầu hạn chế xuất khẩu và tính giá cao hơn cho các công ty nước ngoài. Bong bóng giá đã gây ra một sự điên cuồng trên toàn thế giới để thoát khỏi sự kiểm soát của Trung Quốc. Một nhà máy chế biến mới thuộc sở hữu của Úc vừa được khai trương tại Malaysia. Những người khác được lên kế hoạch ở Canada, Châu Âu và Châu Phi. Một số công ty cũng đang cố gắng phát triển nguồn cung cấp của Mỹ cho các loại đất hiếm, một số có sự hỗ trợ của Bộ Quốc phòng.
"Đất hiếm có rất nhiều kim loại chiến lược và đặc biệt có tầm quan trọng chiến lược đối với ngành công nghiệp quốc phòng", ông Curt Freeman, chủ tịch của Avalon Development Corp tại Fairbanks, Alaska, một công ty tư vấn khai thác cho biết. "Có một cảm giác khó chịu trong Quốc hội và Bộ Quốc phòng," ông nói.
Tại Hoa Kỳ, mỏ Mountain Pass của California đã mở cửa trở lại vào năm 2010 và dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất các nguyên tố đất hiếm nhẹ trong năm nay. Mỏ này từng là nhà sản xuất đất hiếm lớn nhất thế giới, nhưng đã ngừng hoạt động vào năm 2002 vì các vấn đề môi trường và giá cả giảm. Một mỏ khác được đề xuất ở bang Utah, bởi công ty Rare Element Resources của Canada, nhưng vấp phải sự phản đối của cư dân địa phương.
Tài nguyên mới nhất của Alaska
Một trong những canh bạc đất hiếm lớn nhất là ở Núi Bokan của Alaska. Sau khi khai thác uranium, đỉnh đá granit trên đảo Prince of Wales chứa những mạch máu phong phú của các nguyên tố đất hiếm nặng khó tìm. Dự án có sự hỗ trợ mạnh mẽ từ cơ quan lập pháp của Alaska và từ các cộng đồng lân cận. Một công ty Canada có kế hoạch khai thác quặng và biến nó thành các oxit với một nhà máy chế biến được xây dựng tùy chỉnh. Trong đó nằm ở thử thách.
Mặc dù tên của chúng, đất hiếm thực sự phổ biến trong lớp vỏ Trái đất, mặc dù ở nồng độ thấp. Tên gọi này là một sự nắm giữ từ thế kỷ 19, khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra các yếu tố kỳ lạ có tên trong các khoáng sản hiếm khi được tìm thấy. 17 nguyên tố có chung ái lực, có tính chất hóa học và trọng lượng nguyên tử tương tự. Núi Bokan là một trong số ít các điểm trên Trái đất có nhiều nguyên tố đất hiếm nặng, có trọng lượng nguyên tử cao hơn. Nó đặc biệt được nâng lên ở yttri, xuất hiện trong mọi thứ, từ khối zirconia và cảm biến ô nhiễm ô tô đến laser, tên lửa và động cơ phản lực.
Bởi vì các loại đất hiếm thường được trộn lẫn với nhau trong một tảng đá, nên việc tách các loại đất hiếm nặng thường đòi hỏi phải loại bỏ những cái nhẹ hơn trước. Điều này thường được thực hiện với một loạt các bể hóa chất và dung môi. Thêm vào đó, có uranium phóng xạ để loại bỏ. Nhưng chủ sở hữu của tôi, Ucore nói rằng nó có một công nghệ khai thác rắn mới giúp đơn giản hóa rất nhiều quá trình này. Kỹ thuật này dựa vào công nghệ nano để loại bỏ tạp chất và tập trung các loại đất hiếm nặng vào các ôxit, theo Ucore. Bộ Quốc phòng đã tài trợ cho nghiên cứu khai thác quặng của Ucore với một hợp đồng vào tháng 10 năm 2012.
Rút tiền tốn kém
"Nó càng ngày càng phức tạp hơn khi chúng ta nhìn vào nó," Van Gosen nói.
Nhà tư vấn ngành kim loại Gareth Hatch lưu ý rằng chế biến là trở ngại lớn nhất đối với các công ty khai thác đất hiếm.
"Xử lý là thách thức chính đối với các khoản tiền gửi đặc biệt bị lệch về đất hiếm và trung bình, bởi vì chúng có một số khoáng chất bất thường chưa được xử lý trước đây", ông nở, hiệu trưởng nghiên cứu công nghệ kim loại cho biết. Hatch đang giúp phát triển một công ty chế biến đất hiếm ở Canada.
USGS có một số dự án đang diễn ra kiểm tra địa chất của Núi Bokan, để hiểu rõ hơn về cách thức khoáng sản xuất hiện.
"Ý tưởng là phát triển sự hiểu biết cơ bản về cách thức các khoản tiền gửi này bắt đầu ở nơi đầu tiên trong vỏ Trái đất và sử dụng nó để tìm kiếm các tài nguyên mà công chúng Hoa Kỳ cần," Susan Karl, một nhà địa chất USGS có trụ sở tại Neo nói.
Thành viên hội đồng quản trị của Ucore, Jaroslav Dostal, một giáo sư danh dự tại Đại học Saint Mary ở Halifax, Nova Scotia, là tác giả chính của nghiên cứu về Núi Bokan. Chương trình tài trợ cung cấp kinh phí cho nghiên cứu, Chương trình nghiên cứu đối ngoại tài nguyên khoáng sản USGS, đã trao các dự án cho ngành công nghiệp tư nhân và người nhận nước ngoài trong quá khứ.
Đầu tư vào chế biến
USGS cũng có các dự án khám phá địa chất của các mỏ đất hiếm khác. Từ năm 2010, Hạ viện đã đưa ra luật pháp để hạn chế các quy định khai thác và tài trợ cho nghiên cứu và phát triển đất hiếm, vẫn chưa thông qua Thượng viện. Tái chế kim loại đất hiếm, không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được với thiết bị công nghệ cao, là một cách khác để giảm sự phụ thuộc vào nguồn cung của Trung Quốc. Đầu năm nay, Bộ Quốc phòng đã đề nghị dự trữ 120 triệu đô la các nguyên tố đất hiếm nặng quan trọng. Nhưng các chuyên gia trong ngành cho rằng tiền sẽ được chi tốt hơn cho việc xây dựng chuyên môn và cơ sở hạ tầng của Mỹ trong chế biến đất hiếm.
"Về khả năng toàn diện, Molycorp có cơ sở tách đất hiếm nhẹ, nhưng ngoài điều đó, thực sự không có gì ở Bắc Mỹ," Hatch, cố vấn ngành công nghiệp, cho biết.
"Khả năng xử lý và chuyển đổi từ khoáng sản thành các hợp chất đi vào thiết bị công nghệ cao là nút cổ chai quan trọng không chỉ ở Hoa Kỳ, mà còn trên thế giới", ông nói.
Gửi email cho Becky O Da hoặc theo dõi cô ấy @beckyoskin. Theo dõi chúng tôi @livescience, Facebook và Google+. Bài viết gốc về LiveScience.com.
