Liệu có đủ đất hiếm để thế giới chuyển đổi năng lượng xanh?

Xe tải chuyển đất chứa khoáng sản đất hiếm ở Liên Vân Cảng, tỉnh Giang Tô phía đông Trung Quốc, để xuất khẩu sang Nhật Bản. Ảnh: AFP

Với nỗ lực có thêm nhiều điện từ các tấm pin mặt trời, tuabin gió, nhà máy thủy điện và điện hạt nhân, nhiều người lo ngại không có đủ khoáng chất quan trọng để chuyển đổi khử carbon.

Đất hiếm, còn được gọi là nguyên tố đất hiếm, thực ra không hiếm. Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ cho hay, đất hiếm “tương đối phong phú”. Khoáng sản này cần để làm các nam châm mạnh trong tuabin gió; chúng cũng xuất hiện trong điện thoại thông minh, màn hình máy tính và bóng đèn LED. 

Nghiên cứu mới không chỉ xem xét đất hiếm mà còn xem xét 17 nguyên liệu thô khác nhau cần thiết để tạo ra điện, bao gồm một số tài nguyên hết sức phổ biến như thép, xi măng và thủy tinh.

Một nhóm các nhà khoa học đã xem xét những vật liệu trên - nhiều loại trước đây thường không được khai thác nhiều - và 20 nguồn năng lượng khác nhau. Nhóm đã tính toán nguồn cung cấp và ô nhiễm từ khai thác nếu năng lượng xanh tăng lên để đáp ứng các mục tiêu toàn cầu nhằm cắt giảm lượng khí thải carbon giữ nhiệt từ nhiên liệu hóa thạch.

Nghiên cứu đăng trên tạp chí khoa học Joule tuần này kết luận rằng có đủ khoáng chất để sử dụng và việc khai thác chúng sẽ không làm trầm trọng thêm đáng kể tình trạng nóng lên toàn cầu.

Zeke Hausfather - đồng tác giả nghiên cứu, nhà khoa học khí hậu tại Công ty công nghệ Stripe và Berkeley Earth - cho biết: “Quá trình khử carbon sẽ rất lớn và lộn xộn, nhưng chúng ta có thể làm được. Tôi không lo chúng ta sẽ hết những nguyên liệu này". 

Các mẫu quặng monazite, chứa đất hiếm, tại mỏ đất hiếm Steenkampskraal ở Nam Phi. Ảnh: AFP

Phần lớn mối quan ngại toàn cầu về nguyên liệu thô để khử carbon liên quan đến pin và phương tiện giao thông, đặc biệt là ôtô điện dựa vào lithium để làm pin. Nghiên cứu này không xem xét điều đó, AP lưu ý.

Nhà khoa học Hausfather cho biết, việc xem xét nhu cầu khoáng chất với pin phức tạp hơn nhiều so với năng lượng điện và đó là nội dung nghiên cứu tiếp theo của nhóm. Ông lưu ý, ngành điện vẫn chiếm khoảng 1/3 đến một nửa trong vấn đề tài nguyên.

Dysprosium là khoáng chất được sử dụng cho nam châm trong tua-bin gió và nỗ lực lớn để tạo ra điện sạch hơn sẽ cần lượng dysprosium gấp 3 lần lượng sản xuất hiện tại. Nhưng lượng dự trữ dysprosium nhiều hơn 12 lần so với mức cần thiết cho quá trình thúc đẩy năng lượng sạch đó.

Một nguyên liệu khác là Tellurium được sử dụng trong các trang trại năng lượng mặt trời công nghiệp và có trữ lượng ước tính nhiều hơn một chút so với những gì cần để thực hiện một cuộc chuyển đổi xanh lớn. Tuy nhiên, nhà khoa học Hausfather cho biết có sẵn những vật thay thế với tất cả những vật liệu này.

“Có đủ nguyên liệu dự trữ. Phân tích này rất mạnh mẽ và nghiên cứu này đã loại bỏ những lo ngại về việc hết khoáng sản đó" -  Daniel Ibarra, giáo sư môi trường tại Đại học Brown, người không tham gia nghiên cứu nhưng xem xét vấn đề thiếu lithium, cho biết. Theo ông, năng lực sản xuất phải tăng lên với một số “kim loại chính” và một vấn đề khác là năng lực sản xuất đó có thể tăng nhanh như thế nào.

Một mối quan tâm khác là liệu việc khai thác có làm tăng thêm lượng khí thải carbon giữ nhiệt vào khí quyển hay không. Chuyên gia Hausfather cho hay, việc khai thác có thể lên tới 10 tỉ tấn, chiếm 1/4 lượng khí thải carbon toàn cầu hàng năm. Ông cho rằng, năng lượng tái tạo đòi hỏi nhiều vật liệu trên mỗi sản lượng năng lượng hơn so với nhiên liệu hóa thạch vì chúng được phân cấp nhiều hơn.

Tuy nhiên, việc tăng ô nhiễm carbon do khai thác nhiều hơn sẽ được bù đắp nhiều hơn nhờ giảm đáng kể ô nhiễm từ nhiên liệu hóa thạch thải ra carbon nặng.

Chuyên gia Rob Jackson của Đại học Stanford, người không tham gia nghiên cứu, cho rằng, khi nhiều bằng chứng cho thấy có đủ khoáng chất đất hiếm thì cân bằng là điều cần thiết. “Cùng với việc khai thác nhiều hơn, chúng ta nên sử dụng ít hơn” - ông nói. 

THANH HÀ - LĐ