Nhật Bản thúc đẩy khai thác đất hiếm dưới đáy biển sâu khi chi phí và lo ngại môi trường gia tăng

Bước đột phá ở độ sâu gần 6.000 mét dưới Thái Bình Dương

Tháng 2/2026, Nhật Bản đã liên tục thu hồi bùn đất hiếm ở độ sâu 5.569 mét gần Minamitorishima, thúc đẩy dự án của chính phủ đặt mục tiêu thử nghiệm khai thác 350 tấn mỗi ngày vào tháng 2/2027 và bắt đầu phát triển công nghiệp từ năm 2028. Thành tựu được mô tả là lần đầu tiên thu hồi liên tục theo cách này ở độ sâu như vậy, đồng thời khiến một câu hỏi khó trở nên cấp thiết hơn: Nhật Bản có thể biến thành công về kỹ thuật thành nguồn khoáng sản có giá phải chăng mà không gây tổn hại lâu dài cho đại dương hay không?

Hoạt động diễn ra gần hòn đảo nằm xa nhất về phía đông của Nhật Bản, cách đất liền gần 2.000 km, với sự tham gia của tàu nghiên cứu Chikyu. Các nhà nghiên cứu đưa trầm tích chứa nguyên tố đất hiếm từ đáy biển lên tàu. Những nguyên tố này được sử dụng trong nhiều công nghệ, từ điện thoại thông minh đến xe điện và tua-bin gió.

Văn phòng Nội các Nhật Bản giới thiệu dự án như một cách giảm phụ thuộc vào một nhà cung cấp duy nhất. Theo số liệu được trích dẫn cho dự án, Trung Quốc cung cấp khoảng 90% lượng đất hiếm nhập khẩu của Nhật Bản. Tuy nhiên, tiến độ dự kiến đang vấp phải ý kiến phản đối từ chính những người tham gia nghiên cứu: đánh giá môi trường đối với hoạt động thương mại vẫn chưa hoàn tất, và một nhà khoa học tham gia giám sát cho rằng sản lượng khai thác dự kiến vượt quá khả năng của công việc hiện nay.

Nhật Bản vẫn xúc tiến kế hoạch trong khi 46 quốc gia kêu gọi tạm hoãn hoặc đình chỉ hoạt động khai thác biển sâu. Hơn 77 công ty và tổ chức tài chính đã cam kết không tìm nguồn cung khoáng sản từ đáy biển. Cuộc tranh luận hiện gắn liền ba thách thức riêng biệt: bảo đảm nguồn nguyên liệu, khiến hoạt động khai thác có lãi và quyết định mức độ xáo trộn mà đại dương sâu có thể chịu đựng.

Vì sao Nhật Bản muốn khai thác bùn

Các mỏ ở Minamitorishima nằm trong vùng đặc quyền kinh tế (EEZ) của Nhật Bản, nơi nước này có quyền thăm dò và sử dụng tài nguyên biển. Nghiên cứu thuộc Chương trình Thúc đẩy Đổi mới Chiến lược của Văn phòng Nội các, gọi tắt là SIP, trong khuôn khổ sáng kiến xây dựng nền tảng an ninh hàng hải. Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển-Trái đất Nhật Bản (JAMSTEC) triển khai các hoạt động thực địa, trong đó có thăm dò và thử nghiệm khai thác.

Đất hiếm là nhóm kim loại có giá trị nhờ những đặc tính giúp nam châm, thiết bị điện tử và các thiết bị khác hoạt động. Nhật Bản đặc biệt quan tâm đến các nguyên tố đất hiếm trung bình và nặng có trong lớp bùn, bởi nguồn cung của chúng tập trung cao ở Trung Quốc. Khai thác trong nước sẽ tạo thêm một nguồn cung tiềm năng cho các nhà sản xuất khi quan hệ thương mại hoặc ngoại giao trở nên căng thẳng.

Yasuhiro Kato, giáo sư Đại học Tokyo có liên quan đến phát hiện các mỏ này, xem việc phát triển chúng là lời giải cho nguy cơ dễ bị tổn thương nói trên. Khi nói về sự quan tâm của ngành công nghiệp đối với nguồn tài nguyên này, ông cho biết:

Nếu chúng ta có thể phát triển các nguồn tài nguyên đã tìm thấy, những vấn đề như vậy [liên quan đến đất hiếm] sẽ biến mất. Tôi tin rằng đây thực sự đã trở thành vấn đề nóng trong lĩnh vực công nghiệp.

Thách thức thương mại không chỉ nằm ở việc đưa bùn lên tàu. Nhật Bản còn cần tách các khoáng sản hữu ích, tinh chế thành vật liệu có thể sử dụng và cung cấp chúng với mức giá khách hàng có thể chấp nhận. Một mỏ lớn là nguồn tài nguyên tiềm năng; để có nguồn cung ổn định, toàn bộ chuỗi công đoạn phải vận hành lặp đi lặp lại hiệu quả.

Tiến độ và quy mô thách thức

Đợt thu hồi hồi tháng 2 diễn ra sau các hoạt động từ tháng 1 đến tháng 2/2026. Hệ thống khai thác được điều chỉnh từ công nghệ khoan dầu khí và thiết kế nhằm hạn chế trầm tích bị xáo trộn phát tán. Bước tiếp theo được đề xuất là một cuộc trình diễn quy mô lớn hơn nhiều.

• Tháng 1 đến tháng 2/2026: các nhà nghiên cứu tiến hành thu hồi và giám sát môi trường gần Minamitorishima.
• Tháng 2/2026: Nhật Bản đạt được khả năng thu hồi liên tục bùn đất hiếm ở độ sâu 5.569 mét dưới mặt biển.
• Đến tháng 2/2027: dự án đặt mục tiêu trình diễn khai thác 350 tấn bùn mỗi ngày.
• Từ năm 2028: dự án hướng tới bắt đầu phát triển công nghiệp, trong khi mốc sản xuất thương mại vào khoảng năm 2030 cũng được đề cập trong cuộc tranh luận rộng hơn.

Con số 350 tấn là khối lượng bùn, không phải đất hiếm thành phẩm. Chỉ một phần của mỗi mẻ bùn sẽ trở thành khoáng sản hữu ích. Vì vậy, nồng độ các nguyên tố, hiệu quả chế biến và chi phí xử lý lượng trầm tích còn lại là những yếu tố cốt yếu quyết định hiệu quả kinh tế của dự án.

Hiroyuki Yamamoto, người đứng đầu một nhóm dự án phát triển các hệ thống đánh giá tác động môi trường của hoạt động phát triển tài nguyên biển, cho rằng mục tiêu khai thác này không khả thi với cách tiếp cận nghiên cứu hiện nay. Ông nói:

Các cuộc khảo sát SIP đang thực hiện không phù hợp để thương mại hóa. Đơn giản là không thể khai thác 350 tấn mỗi ngày. Ngay cả nếu làm được, khả năng sinh lời về mặt thương mại vẫn là vấn đề riêng. Tôi nghĩ sẽ cần thời gian.

Giám sát có thể đo lường điều gì

JAMSTEC và SIP đã phát triển các phương pháp quan sát đáy biển trước khi khai thác và phát hiện những thay đổi trong quá trình hoạt động. Các phương pháp được phát triển thông qua SIP Ocean đã trở thành tiêu chuẩn quốc tế của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO). Trong các đợt thử nghiệm tại Minamitorishima, các nhà nghiên cứu sử dụng hoạt động giám sát song song với thiết bị thu hồi.

Giám sát có thể giúp theo dõi các đám mây trầm tích, tức những hạt vật chất bị máy móc khuấy lên và phát tán trong nước. Hoạt động này cũng có thể ghi nhận điều kiện ban đầu để làm cơ sở đo lường những thay đổi về sau. Đánh giá khai thác thương mại có phạm vi rộng hơn: ước tính điều gì xảy ra khi máy móc hoạt động lặp đi lặp lại trên diện tích lớn hơn và trong thời gian dài hơn nhiều.

Yamamoto, người đã quan sát hoạt động khai thác, cho biết chương trình nghiên cứu đã phát triển công nghệ giám sát chứ chưa hoàn tất đánh giá tác động thương mại. Ông giải thích:

SIP chưa thực hiện đánh giá tác động. Phát triển công nghệ giám sát và tiến hành đánh giá tác động là hai việc khác nhau. Một khi tuyên bố sẽ khai thác ở quy mô thương mại, phải tính toán ở quy mô đó, nhưng việc này vẫn chưa được thực hiện.

Việc thiếu đánh giá tác động ảnh hưởng đến tiến độ phát triển. Trước khi các nhà nghiên cứu có thể tính toán tác động ở quy mô đó, kế hoạch thương mại cần xác định khu vực hoạt động, thời gian, sản lượng khai thác và cách xử lý trầm tích. Dự án hiện tại cũng chưa có chương trình theo dõi quá trình phục hồi lâu dài của đáy biển.

Những gì hàng thập kỷ xáo trộn đáy biển cho thấy

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature vào tháng 3/2025 đã khảo sát địa điểm khai thác thử tại Vùng Clarion-Clipperton ở Thái Bình Dương, nơi máy móc đã lấy đi các nốt khoáng sản từ hàng chục năm trước. Các nhà nghiên cứu quay lại sau 44 năm và nhận thấy những rãnh, ban đầu cách nhau 8 mét, vẫn còn nhìn thấy được. Một số sinh vật đã quay trở lại, nhưng các loài động vật lớn bám vào đáy biển, trong đó có san hô và bọt biển, hầu như chưa phục hồi.

Nốt khoáng sản là những khối cứng chứa kim loại nằm dưới đáy đại dương. Dự án của Nhật Bản thay vào đó khai thác trầm tích chứa khoáng sản. Việc lấy đi bùn làm biến đổi đáy biển theo cách khác, và nghiên cứu chuyên biệt về quá trình này còn hạn chế hơn nhiều so với hàng chục năm nghiên cứu hoạt động thu gom nốt khoáng sản.

Jeffrey Drazen, giáo sư Đại học Hawai'i và là đồng tác giả một bài báo tháng 11/2025 trên tạp chí Nature Communications về tác động sinh thái của hoạt động khai thác biển sâu, cảnh báo rằng tổn hại có thể cần thời gian mới bộc lộ. Ông mô tả khó khăn trong việc phục hồi:

Môi trường tự nhiên ở biển sâu phục hồi chậm, và trong một số trường hợp, việc phục hồi có thể là bất khả thi.

Kato có quan điểm lạc quan hơn về các thử nghiệm khai thác trước đây. Đề cập đến nghiên cứu khai thác nốt mangan, vị giáo sư Đại học Tokyo cho biết:

Những người thực sự tiến hành các thử nghiệm như vậy có cảm nhận rằng trên thực tế, tác động khá hạn chế.

Lớp trầm tích tại Minamitorishima hình thành khoảng 34,5 triệu năm trước. Tuổi đời của lớp trầm tích này, tốc độ sinh trưởng chậm của nhiều sinh vật biển sâu và kinh nghiệm hạn chế về khai thác bùn khiến thời gian kéo dài của mọi xáo trộn trở thành mối quan ngại trọng tâm.

Vì sao ngày càng nhiều quốc gia muốn tạm dừng

46 quốc gia ở châu Âu, Thái Bình Dương và châu Phi ủng hộ việc tạm hoãn hoặc đình chỉ khai thác biển sâu. Tạm hoãn có nghĩa là dừng hoạt động, tạo điều kiện để các chính phủ tìm kiếm thêm bằng chứng khoa học và thống nhất các biện pháp bảo vệ trước khi hoạt động thương mại được triển khai. Các đề xuất khác nhau, và phần lớn cuộc tranh luận quốc tế liên quan đến tài nguyên đáy biển nằm ngoài quyền tài phán quốc gia.

Bồ Đào Nha ban hành lệnh cấm vào tháng 3/2025, có hiệu lực đến năm 2050. Na Uy, nước từng phê duyệt mở các khu vực cho hoạt động khai thác khoáng sản đáy biển thương mại, sau đó đã đình chỉ kế hoạch khai thác đến năm 2029. Những quyết định cấp quốc gia này mở rộng cuộc tranh luận ra ngoài vùng biển quốc tế, tới cả các vùng biển thuộc quyền tài phán quốc gia.

Tại Hội nghị Đại dương Liên Hợp Quốc năm 2025, Tổng thống Pháp Emmanuel Macron tuyên bố cần thiết lập lệnh tạm hoãn trên phạm vi quốc tế. Google, Samsung, Volvo và BMW nằm trong số hơn 77 công ty và tổ chức tài chính cam kết không tìm nguồn cung khoáng sản từ đáy biển. Những cam kết này có thể thu hẹp nhóm khách hàng tiềm năng và bên hậu thuẫn tài chính cho các dự án trong tương lai.

Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc không ủng hộ lệnh tạm hoãn. Lập trường của Nhật Bản đặt tham vọng bảo đảm an ninh tài nguyên song song với phong trào quốc tế muốn có thêm thời gian nghiên cứu các đám mây trầm tích, tiếng ồn và khả năng phục hồi của các hệ sinh thái biển.

Quy định quốc tế và vùng biển của Nhật Bản

Cơ quan Quản lý Đáy biển Quốc tế (ISA) quản lý các hoạt động khoáng sản ở đáy biển ngoài quyền tài phán quốc gia theo Công ước Liên Hợp Quốc về Luật Biển. Cơ quan này đã cấp hơn 30 hợp đồng thăm dò. Các cuộc đàm phán về quy định khai thác thương mại, thường được gọi là Bộ Quy tắc Khai thác, đề cập đến những vấn đề như tiêu chuẩn môi trường và phân chia lợi ích tài chính.

Cuộc họp của ISA với sự tham gia của 85 quốc gia tại Jamaica vào tháng 7/2026 kết thúc mà không đạt được thỏa thuận về tiêu chuẩn môi trường và phân chia lợi ích. Trung Quốc cũng từng chặn việc thảo luận về lệnh tạm hoãn tại kỳ họp của cơ quan này năm 2023. Các cuộc đàm phán kéo dài cho thấy chính phủ các nước đánh giá khác nhau như thế nào về khả năng tiếp cận khoáng sản, bảo vệ môi trường và phân chia thu nhập từ tài nguyên chung.

Minamitorishima nằm trong EEZ của Nhật Bản, khiến dự án tài nguyên tại đây thuộc phạm vi quyền tài phán khác với hoạt động khai thác ở đáy biển quốc tế. Nhật Bản phải thực hiện trách nhiệm riêng trong việc bảo vệ môi trường biển, đồng thời tham gia đàm phán quốc tế với tư cách thành viên ISA. Do đó, quy định trong nước và quá trình xây dựng quy tắc quốc tế tác động đến những phần khác nhau của cùng một cuộc tranh luận chính sách.

Làng Ogasawara, đơn vị quản lý Minamitorishima, còn đối mặt với những sáng kiến quốc gia khác: việc xem xét hồ sơ liên quan đến địa điểm có thể dùng để xử lý chất thải phóng xạ và các cuộc diễn tập bắn tên lửa dự kiến bắt đầu vào năm 2027. Những dự án này đặt hoạt động phát triển tài nguyên trong bối cảnh rộng hơn, gồm nhiều quyết định về việc sử dụng các hòn đảo xa xôi của Nhật Bản.

Chi phí duy trì vị trí khai thác

Vị trí của Chikyu cách xa đất liền và độ sâu của mỏ khiến các hoạt động vận hành thông thường trở nên tốn kém. Đợt thử nghiệm thu hồi gần đây chỉ kéo dài vài ngày, trong khi khai thác thương mại đòi hỏi tàu phải ở lại địa điểm trong nhiều tháng. Chi phí tiếp tế, bảo dưỡng, vận chuyển và vận hành liên tục đều ảnh hưởng đến giá vật liệu thu hồi được.

Yamamoto cho biết chi phí vận hành tàu mỗi ngày vượt 10 triệu yên, tương đương hơn 65.000 USD. Giải thích vì sao chi phí vẫn phát sinh ngay cả khi tàu không di chuyển rõ rệt, ông nói:

Ngay cả khi tàu đứng yên, các chân vịt vẫn hoạt động liên tục để giữ tàu đúng vị trí.

Với chi phí hơn 10 triệu yên mỗi ngày, 30 ngày hoạt động sẽ tốn hơn 300 triệu yên nếu tính theo mức chi hằng ngày đó. Phép tính này chỉ bao gồm chi phí tàu đã nêu, trong khi hoạt động thương mại còn cần cơ sở chế biến và các hạ tầng khác. Lượng đất hiếm hữu ích thu hồi từ mỗi mẻ bùn sẽ quyết định những chi phí đó chuyển thành giá mỗi đơn vị sản phẩm như thế nào.

Lo ngại về môi trường cũng có khía cạnh kinh tế đối với Nhật Bản. Theo các số liệu được nêu trong cuộc tranh luận, nước này tiêu thụ khoảng một phần tư lượng cá ngừ toàn cầu và chiếm khoảng 80% sản lượng đánh bắt cũng như mức tiêu thụ cá ngừ vây xanh Thái Bình Dương. Vì vậy, những tác động tiềm tàng đến lưới thức ăn biển có ý nghĩa đối với một quốc gia đang tìm kiếm khoáng sản từ chính đại dương đó. Các nhà khoa học cũng cảnh báo việc xáo trộn trầm tích có thể giải phóng carbon đã lưu trữ từ hàng nghìn đến hàng triệu năm; quy mô và diễn biến của lượng carbon thoát ra sẽ phụ thuộc vào điều kiện tại địa điểm khai thác.

An ninh và công nghệ thúc đẩy đầu tư

Khoản đầu tư của Nhật Bản mang giá trị chiến lược vượt xa việc bán khoáng sản. Julie Klinger, nhà nghiên cứu tại Đại học Wisconsin-Madison chuyên nghiên cứu chuỗi cung ứng đất hiếm, liên hệ dự án với an ninh nguồn cung, quan hệ với Mỹ và giá trị của năng lực kỹ thuật Nhật Bản.

Klinger đề cập đến Khuôn khổ Mỹ-Nhật về Bảo đảm Nguồn cung Khoáng sản Thiết yếu và Đất hiếm tháng 10/2025, đồng thời cho biết:

Tình trạng bất ổn do phụ thuộc vào Trung Quốc là có thật. Còn có vấn đề quản lý quan hệ đồng minh. Khuôn khổ Mỹ-Nhật về Bảo đảm Nguồn cung Khoáng sản Thiết yếu và Đất hiếm tháng 10/2025 liên kết rõ ràng đầu tư khai thác mỏ của Nhật Bản với chuỗi cung ứng quốc phòng của Mỹ.

Chính quyền Trump trước đó đã xác định tài nguyên khoáng sản biển là lợi ích an ninh quốc gia cốt lõi trong sắc lệnh hành pháp tháng 4/2025. Cách tiếp cận đó làm gia tăng tính cấp bách của cuộc cạnh tranh tài nguyên ở Thái Bình Dương, trong bối cảnh các chính phủ tìm kiếm nguồn cung thay thế Trung Quốc.

Năng lực vận hành thiết bị ở độ sâu cực lớn của Nhật Bản cũng có thể tạo ra tri thức khoa học, ảnh hưởng ngoại giao và công nghệ có thể bán ra nước ngoài. Những lợi ích này giúp lý giải việc tiếp tục đầu tư ngay cả khi tính khả thi thương mại vẫn còn gây tranh cãi. Các quyết định trước mắt xoay quanh việc mở rộng thử nghiệm đến mức nào, việc mở rộng đòi hỏi đánh giá môi trường ra sao và liệu tiến độ đề xuất có phù hợp với năng lực đã thể hiện trên biển hay không.

Những điểm chính

• Tháng 2/2026, Nhật Bản liên tục thu hồi bùn đất hiếm ở độ sâu 5.569 mét gần Minamitorishima.
• Dự án đặt mục tiêu trình diễn khai thác 350 tấn bùn mỗi ngày vào tháng 2/2027 và phát triển công nghiệp từ năm 2028.
• Một nhà khoa học tham gia giám sát môi trường cho biết đánh giá tác động thương mại chưa hoàn tất và phản đối mục tiêu khai thác.
• Một nghiên cứu ở Thái Bình Dương phát hiện dấu vết khai thác vẫn còn sau 44 năm, trong khi một số loài động vật lớn dưới đáy biển phục hồi rất ít.
• 46 quốc gia ủng hộ tạm hoãn hoặc đình chỉ hoạt động khai thác, trong khi Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc không tham gia.
• Chi phí vận hành cao, sự phụ thuộc vào nguồn cung Trung Quốc và hợp tác với Mỹ đều ảnh hưởng đến các bước đi tiếp theo của Nhật Bản.