Chưa từng có: Phát hiện 2,2 triệu tấn đất hiếm nằm rải rác xung quanh và bên trong ngọn núi lửa đã tắt, đủ đáp ứng nhu cầu trong 950 năm

Một nhóm nhà khoa học từ Đại học Quốc gia Australia (ANU) và Học viện Khoa học Trung Quốc hồi cuối tháng 9 đã công bố phát hiện gây chú ý: bên trong một dạng núi lửa đã tuyệt chủng hiếm có chứa nguồn kim loại quý phong phú, đặc biệt là các nguyên tố đất hiếm.

Theo nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Michael Anenburg (ANU) và Shengchao Yan dẫn đầu, quá trình khảo sát được thực hiện tại khu vực Kiruna ở Thụy Điển, nơi từng có một núi lửa giàu sắt nay đã tắt hàng triệu năm. Kiruna vốn nổi tiếng vì chứa nhiều khoáng chất monazite - 1 trong 3 nguồn cung đất hiếm quan trọng nhất thế giới. Từ những mẫu đá thu thập được, họ phát hiện rằng loại magma giàu sắt trong các núi lửa đã tắt này có thể tập trung lượng nguyên tố đất hiếm cao gấp hàng trăm lần so với các núi lửa đang hoạt động.

Theo tập đoàn khai khoáng nhà nước Thụy Điển LKAB, khu vực này được xác định là mỏ đất hiếm lớn nhất châu Âu, bao gồm khoảng 2,2 triệu tấn đất hiếm trong quặng. LKAB ước tính mỏ Per Geijer khi đi vào sản xuất có thể đáp ứng khoảng 18% nhu cầu đất hiếm của châu Âu mỗi năm, do đó với trữ lượng hiện tại mỏ này có thể cung cấp trong khoảng 950 năm.

Tiến sĩ Anenburg giải thích, điều bí ẩn nằm ở chỗ chưa từng có núi lửa đang hoạt động nào phun trào magma giàu sắt như vậy. Điều đó đặt ra câu hỏi, phải chăng có điều gì đặc biệt trong cơ chế của những vụ phun trào cổ xưa này khiến chúng tích tụ được nhiều kim loại quý như vậy?

Để trả lời, nhóm nghiên cứu đã mô phỏng lại các vụ phun trào trong phòng thí nghiệm, sử dụng “piston cylinder” - một loại lò áp suất đặc biệt tái tạo điều kiện nhiệt và áp cực cao của lòng đất. Khi làm tan chảy mẫu đá, họ dùng kính hiển vi điện tử và thiết bị phân tích bằng chùm tia laser để đo nồng độ nguyên tố, xác định chính xác từng loại khoáng chất có trong mẫu.

Kết quả cực kỳ ấn tượng, các khoáng vật này chứa lượng lớn nguyên tố đất hiếm như neodymium, praseodymium hay dysprosium, vốn được dùng trong sản xuất tua-bin gió, pin xe điện, điện thoại thông minh và hàng loạt thiết bị điện tử. Dù mang tên “đất hiếm”, thực tế các nguyên tố này không hiếm hơn chì hay đồng, nhưng việc tách chúng ra khỏi khoáng chất gốc lại vô cùng khó khăn và tốn kém.

Theo tiến sĩ Anenburg, điều đáng mừng là các mỏ như Kiruna không cần tới công nghệ khai thác mới. “Quy trình làm giàu đất hiếm ở Kiruna có thể lặp lại ở nhiều núi lửa giàu sắt khác đã tắt trên thế giới và đó là tin rất tốt,” ông nói.

Trong bối cảnh nhu cầu đất hiếm toàn cầu dự kiến tăng gấp 5 lần vào năm 2030 do sự bùng nổ của năng lượng tái tạo và công nghệ xanh, phát hiện này mở ra hướng đi mới cho nguồn cung chiến lược mà thế giới đang khan hiếm. Trong khi nhân loại vẫn mải miết tìm “vàng xanh” cho tương lai, thì kho báu thực sự lại nằm sâu trong lòng những ngọn núi lửa đã ngủ yên hàng triệu năm.