Kho đất hiếm bị bỏ quên giúp Mỹ duy trì nền công nghiệp quốc phòng

Mỹ là quốc gia tiên phong phát triển nam châm vĩnh cửu samarium-cobalt (SmCo), ứng dụng chính của nguyên tố đất hiếm samarium trong lĩnh vực quốc phòng. Loại nam châm này nổi bật nhờ với khả năng chịu nhiệt cực tốt, hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ trên 300°C, vượt trội so với nam châm neodymium, chống ăn mòn và ổn định từ tính trong môi trường khắc nghiệt.

Nam châm SmCo được dùng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp quốc phòng và hàng không vũ trụ, cũng như sản xuất thiết bị đo lường và cảm biến. Tên lửa hành trình Tomahawk, một trong những vũ khí uy lực nhất của Mỹ, được trang bị cánh lái dùng nam châm SmCo.

Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất nam châm SmCo đã dịch chuyển sang Trung Quốc từ những năm 1980 vì nhiều lý do, như trữ lượng đất hiếm phong phú, quy định về bảo vệ môi trường ít nghiêm ngặt hơn so với Mỹ và trợ cấp lớn từ nhà nước.

Trong hàng chục năm sau đó, các công ty phương Tây trong lĩnh vực tinh luyện đất hiếm lần lượt ngừng hoạt động do không thể cạnh tranh với doanh nghiệp Trung Quốc. Ngày nay, Trung Quốc khai thác khoảng 60% sản lượng đất hiếm trên toàn thế giới và gần như kiểm soát hoàn toàn nguồn cung nam châm SmCo.

Chính phủ Trung Quốc hồi tháng 4 áp đặt biện pháp hạn chế xuất khẩu đối với nhiều nguyên tố đất hiếm, trong đó có samarium, và nam châm làm từ nguyên liệu này, nhằm đáp trả đòn thuế đối ứng từ chính quyền Tổng thống Mỹ Donald Trump.

Các doanh nghiệp nước ngoài không còn được phép mua samarium để sử dụng cho mục đích quân sự. Lệnh cấm của Trung Quốc vẫn được duy trì trong suốt nửa năm sau đó.

“Điều này khiến các tập đoàn quốc phòng Mỹ thiếu samarium để sản xuất vũ khí chính xác cao, trong đó có tiêm kích và tên lửa dẫn đường, trừ khi tìm được nguồn cung mới hoặc nguyên liệu thay thế. Họ có nguy cơ phải hy sinh độ chính xác của vũ khí nếu không có nam châm phù hợp”, Aisha Haynes, cựu quan chức phụ trách về chuỗi cung ứng của Lầu Năm Góc, thừa nhận.

Nhiều hệ thống phòng thủ quan trọng của Mỹ, cũng như các dự án phát triển vũ khí mới như tên lửa siêu vượt âm cũng chịu ảnh hưởng từ biện pháp hạn chế xuất khẩu từ Trung Quốc. “Không ai muốn trao cho một quốc gia quá nhiều quyền lực, do nguồn cung có thể bị cắt đứt bất cứ lúc nào họ muốn”, Haynes cho hay.

Arnold Magnetic Technologies (AMT), nhà sản xuất nam châm SmCo đặt trụ sở ở New York, có nhà máy ở Trung Quốc, Thụy Sĩ và Thái Lan, còn sở hữu lượng đất hiếm đủ dùng trong hơn một năm vào thời điểm Bắc Kinh áp đặt hạn chế xuất khẩu.

Khi nguồn dự trữ dần vơi đi, các khách hàng của AMT bắt đầu lo lắng, khiến doanh nghiệp này liên hệ với công ty Less Common Metals (LCM) có trụ sở tại Anh, một trong những nhà sản xuất đất hiếm cuối cùng ở phương Tây.

Chủ tịch LCM Grant Smith đã dành nhiều năm để tìm kiếm nguồn cung samarium ngoài Trung Quốc. Ông phát hiện một kho samarium nitrate được sản xuất từ hàng chục năm trước, đang lưu trữ tại một nhà máy ở Pháp và thuộc sở hữu của Solvay, công ty hóa chất Bỉ từng là nhà sản xuất oxit đất hiếm hàng đầu thế giới.

Dây chuyền phân tách và tinh luyện đất hiếm của Solvay đã ngừng hoạt động từ cách đây hơn 20 năm, do không mang lại hiệu quả kinh tế. Samarium tinh luyện ở châu Âu khí đó có giá đắt hơn 5-8 lần so với Trung Quốc.

“Điều may mắn là Solvay còn đủ trang thiết bị và kiến thức để xử lý kho samarium trên. Nó có trữ lượng khoảng 200 tấn, đủ để cung cấp cho các tập đoàn vũ khí Mỹ trong khoảng một năm”, theo Jack Lifton, đồng chủ tịch Viện nghiên cứu Khoáng sản Thiết yếu, tổ chức chuyên cố vấn cho ngành công nghiệp quốc phòng Mỹ.

LCM đã mang kho samarium của Solvay tới Anh, chuyển chúng thành dạng kim loại rồi nấu chảy thành hợp kim. Các hợp kim sau đó được gia công thành nam châm tại nhà máy ở Mỹ và cung cấp cho khách hàng của AMT. Số nam châm này đắt hơn nhiều so với sản phẩm do Trung Quốc cung cấp, nhưng chúng đã trở thành “phao cứu sinh” đối với ngành công nghiệp quốc phòng Mỹ.

Chủ tịch LCM tin rằng Mỹ sẽ tìm được nguồn samarium khác sau khi dùng hết kho dự trữ từ Solvay, chưa kể đến khả năng Trung Quốc dỡ bỏ hạn chế xuất khẩu. Dù vậy, chưa rõ Washington sẽ tìm kiếm nguồn cung mới từ đâu.

Chính quyền ông Trump đã cho MP Materials, công ty sở hữu mỏ đất hiếm ở bang California, vay 150 triệu USD để mở rộng cơ sở tinh luyện và chế biến samarium. Tuy nhiên, dự án này có thể sẽ mất nhiều năm mới mang lại thành quả.

Nhà Trắng đã cung cấp khoản vay 80 triệu USD cho ReElement Technologies, doanh nghiệp ở bang Indiana và đang ứng dụng công nghệ mới trong chế biến samarium. Một doanh nghiệp khác là Ucore Rare Metals tại Canada cũng nhận được khoản tài trợ 22,4 triệu USD từ quân đội Mỹ để xây dựng cơ sở sản xuất samarium và gadolinium bằng công nghệ mới tại bang Louisiana.

Giới chuyên gia cảnh báo rằng hỗ trợ tài chính từ chính phủ không đảm bảo các nỗ lực này sẽ thành công.

Lynas Rare Earths, công ty khai khoáng Australia, hồi năm 2023 được Bộ Quốc phòng Mỹ trao hợp đồng xây dựng cơ sở chế biến đất hiếm tại bang Texas, song đã không hoàn thành dự án. Thay vào đó, doanh nghiệp đang mở rộng nhà máy tại Malaysia với mục tiêu bắt đầu tách chiết samarium và các loại đất hiếm khác từ tháng 4/2026.

Những người hoài nghi cho rằng chính quyền ông Trump đang phung phí tiền cho các công ty chưa có kinh nghiệm sản xuất nam châm. Họ thêm rằng phần lớn kinh phí được sử dụng để chế tạo nam châm neodymium, thay vì SmCo mà ngành công nghiệp quốc phòng Mỹ đang rất cần.

Phạm Giang (Theo Reuters, Eurasian Times)