Khi điện thoại cũ trở thành kho báu đất hiếm

Laptop, điện thoại cũ và tương lai nguồn cung đất hiếm

Trong bối cảnh nhu cầu điện khí hóa, công nghệ xanh và sản xuất điện tử tăng mạnh, nguồn cung đất hiếm, nhóm nguyên tố quan trọng bậc nhất trong công nghiệp hiện đại, đang trở thành ưu tiên chiến lược của nhiều quốc gia và doanh nghiệp. Từ sản xuất xe điện đến tuabin gió, từ smartphone đến thiết bị quân sự, đất hiếm hiện diện trong gần như mọi hệ sinh thái công nghệ quan trọng nhất của thế kỷ 21.

Tuy nhiên, chuỗi cung ứng đất hiếm toàn cầu vốn mang tính tập trung cao, với việc tinh luyện và sản xuất chủ yếu diễn ra ở một số ít quốc gia. Để xây dựng năng lực tự chủ và đảm bảo an ninh nguyên liệu dài hạn, nhiều doanh nghiệp đang thúc đẩy những giải pháp thay thế, trong đó có tái chế rác thải điện tử, một ngành từng bị đánh giá thấp, nhưng đang bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng nhờ đổi mới công nghệ và nhận thức thị trường thay đổi.

Một trong những bước đi đáng chú ý là việc Chính phủ Mỹ đầu tư vào MP Materials, công ty vận hành mỏ khai thác đất hiếm duy nhất ở nước này. Động thái này không chỉ đánh dấu nỗ lực khôi phục năng lực khai thác trong nước, mà còn thể hiện rõ xu hướng tái cấu trúc chuỗi cung ứng đất hiếm, với mục tiêu giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu và tăng tính chủ động trong kiểm soát nguyên liệu đầu vào cho các ngành sản xuất công nghệ cao.

MP Materials hiện khai thác tại khu vực Mountain Pass (California), nơi từng là trung tâm sản xuất đất hiếm lớn nhất thế giới vào cuối thế kỷ trước. Sau nhiều năm bị lãng quên, mỏ này đang được hồi sinh với sự hỗ trợ từ cả khu vực công và tư, đi kèm các dự án chế biến sâu nhằm tinh luyện các nguyên tố đất hiếm tại chỗ – thay vì chỉ khai thác thô rồi xuất khẩu.

Tái chế: Hướng đi cũ nhưng tiềm năng mới

Tuy nhiên, bên cạnh khai thác mới, một hướng đi song song đang nhận được sự quan tâm ngày càng lớn, là tái chế rác thải điện tử. Trên thực tế, đây không phải là khái niệm mới. 

Ngành tái chế đã khởi đầu từ việc thu gom các vật liệu phổ thông như giấy báo, lon nhôm, chai nhựa… Nhưng với sự phát triển của công nghệ, nhiều doanh nghiệp tái chế thế hệ mới đã chuyển sang xử lý những dòng vật liệu phức tạp hơn, như bảng mạch điện tử, ổ cứng, pin lithium-ion và thậm chí là tuabin gió hay tấm pin mặt trời đã hết vòng đời.

Điểm đặc biệt là trong những loại rác thải này, có một lượng đáng kể kim loại quý và nguyên tố đất hiếm, vốn trước đây chưa được thu hồi hiệu quả. Các thiết bị như laptop, smartphone, TV hay thiết bị y tế đều có thể chứa vàng, bạc, đồng, cobalt, lithium, niken… và cả neodymium, praseodymium, dysprosium. Đây là những thành phần chính trong nam châm vĩnh cửu sử dụng cho động cơ điện hoặc hệ thống truyền động công nghiệp.

“Trước đây, tái chế rác điện tử không được nhìn nhận như một nguồn cung nghiêm túc. Nhưng điều đó đang thay đổi nhanh chóng. Nhiều người vẫn chưa nhận ra quy mô tiềm năng thực sự của ngành này”, ông Kunal Sinha, Giám đốc toàn cầu mảng tái chế của Glencore, một trong những tập đoàn khai khoáng và kinh doanh kim loại lớn nhất thế giới.

Trong khi đó, Glencore hiện là một trong số ít các tập đoàn khai khoáng tích cực tham gia tái chế rác điện tử. Tại Quebec, Canada, công ty đã vận hành một nhà máy luyện đồng khổng lồ suốt gần hai thập kỷ, đặt tại một địa điểm có lịch sử công nghiệp gần 100 năm. Nhà máy này chủ yếu xử lý tinh quặng đồng, nhưng khoảng 15% nguyên liệu đầu vào đến từ rác thải điện tử, được thu gom và phân loại từ hơn 100 đối tác toàn cầu của Glencore.

Đáng chú ý, chính nhà máy này đã đi tiên phong từ những năm 1980 trong việc thu hồi đồng và kim loại quý từ rác điện tử. Ngày nay, nơi đây không chỉ sản xuất đồng tấm mới, mà còn tinh luyện được vàng, bạc, bạch kim và palladium từ nguồn nguyên liệu tái chế. Mô hình luyện - tái chế tích hợp như vậy giúp Glencore tận dụng hạ tầng luyện kim truyền thống để thích nghi với nhu cầu hiện đại.

Dù đóng góp từ tái chế chỉ chiếm khoảng 200 triệu USD trong tổng EBITDA gần 14 tỷ USD của Glencore, ông Sinha cho biết vai trò chiến lược của lĩnh vực này là rất lớn. “Chúng tôi tin rằng hoạt động khai thác mỏ vẫn cần thiết để đáp ứng đủ nhu cầu đồng, vàng, đất hiếm… nhưng tái chế chắc chắn sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc bổ sung và làm bền vững chuỗi cung ứng”, ông Kunal Sinha nhấn mạnh.

Sự phát triển của ngành tái chế đất hiếm không chỉ đến từ các tập đoàn lớn. Nhiều công ty khởi nghiệp cũng đang tiên phong phát triển công nghệ chiết tách hiện đại, từ hóa học ướt, điện phân đến chiết dung môi, nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi các nguyên tố hiếm. Một số công ty còn ứng dụng robot và AI để phân loại chính xác các thành phần linh kiện, từ đó tối ưu hóa giá trị thu được từ từng lô rác điện tử.

Thị trường đang chứng kiến sự trỗi dậy của một phân khúc mới: tái chế thiết bị năng lượng. Pin xe điện đã qua sử dụng, cánh quạt tuabin gió, mô-đun năng lượng mặt trời… đều trở thành nguồn cung đất hiếm và kim loại thiết yếu như lithium, cobalt hay niken. Theo các chuyên gia, việc tích hợp tái chế ngay từ khâu thiết kế sản phẩm sẽ là xu hướng tất yếu, giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và thu hồi vật liệu sau khi thiết bị hết vòng đời.

John Mitchell, Chủ tịch kiêm CEO của Hiệp hội Điện tử Toàn cầu, nhận định: “Nếu chúng ta không tái chế hiệu quả, đồng nghĩa với việc để mất hàng tỷ USD tài nguyên ngay trên đất nước mình”. 

Trong dài hạn, khi công nghệ tái chế tiếp tục hoàn thiện và mở rộng quy mô, giới chuyên gia kỳ vọng nguồn cung đất hiếm thứ cấp từ rác thải điện tử sẽ đóng góp ngày càng lớn cho thị trường toàn cầu. Nếu được đầu tư đúng mức, đây không chỉ là giải pháp ngắn hạn, mà trở thành bước đệm chiến lược để xây dựng một chuỗi cung ứng nguyên liệu công nghệ bền vững, chủ động và thân thiện với môi trường hơn.