Sâu hơn 3.000m dưới biển có "mỏ kho báu", một đại dương đã có 1.700 tấn

Tài nguyên quý giá dưới đáy đại dương

Nốt mangan (manganese nodules) - hay còn gọi là các nốt đa kim loại - là những cục khoáng sản có kích thước từ vài mm đến 20cm, nằm rải rác trên đáy biển sâu ở độ sâu từ 3.000 đến 6.000m.

Nhìn xù xì và thô ráp, nhưng bên trong những cục khoáng này lại chứa hàng loạt kim loại quý như mangan, niken, đồng, coban. Đây là các nguyên tố quan trọng với công nghệ pin, thiết bị điện tử và năng lượng sạch.

Theo một báo cáo công bố cuối năm 2024 của Viện Xuất bản Kỹ thuật số Đa ngành MDPI (Thụy Sĩ), chỉ riêng khu vực Thái Bình Dương đã có trữ lượng ước tính lên tới 1.700 tỷ tấn nốt mangan, trong đó chứa khoảng 400 tỷ tấn mangan, 16,4 tỷ tấn niken, 8,8 tỷ tấn đồng và 5,8 tỷ tấn coban.

Những con số này vượt xa trữ lượng các kim loại tương ứng trên đất liền. Ví dụ coban nhiều hơn 5.000 lần, niken hơn 1.000 lần.

Điều này khiến giới khoa học tin rằng nốt mangan sẽ là "mỏ kho báu" tiếp theo cho các ngành công nghiệp năng lượng sạch và công nghệ cao, đặc biệt trong bối cảnh nguồn tài nguyên trên cạn đang dần cạn kiệt.

4 "mỏ kho báu" lớn nhất hành tinh

Hiện tại, nốt mangan được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới, nhưng chỉ có 4 khu vực được đánh giá đủ trữ lượng và mật độ để có thể khai thác công nghiệp:

- Vùng nứt gãy Clarion-Clipperton (CCZ): Đây là vùng chứa nốt mangan lớn nhất thế giới, rộng khoảng 9 triệu km² - gần bằng diện tích cả châu Âu. Nằm giữa Mexico và Hawaii, mỗi mét vuông đáy biển tại đây có thể chứa trung bình 15kg, thậm chí lên đến 75kg nốt mangan.

- Lưu vực Peru: Cách bờ biển Peru 3.000 km, khu vực này rộng khoảng một nửa CCZ và chứa khoảng 10kg nốt mangan mỗi mét vuông.

- Lưu vực Penrhyn (Nam Thái Bình Dương): Gần quần đảo Cook, nơi đây giàu coban và các nguyên tố hiếm dùng trong công nghệ cao như bạch kim, niobi, titan...

- Ấn Độ Dương: Mỗi mét vuông tại khu vực trung tâm đại dương này chứa khoảng 5kg nốt mangan. Tuy trữ lượng không lớn bằng CCZ nhưng vẫn có giá trị khai thác đáng kể.

Thách thức khai thác: Sâu, lạnh, tối và đắt đỏ

Dù giàu tài nguyên, việc tiếp cận các nốt mangan không hề dễ dàng. Chúng nằm sâu ở vùng gọi là "đồng bằng biển thẳm" - nơi ánh sáng không tới, áp suất nước cực lớn, nhiệt độ chỉ 0-4 độ C và gần như không có oxy.

Theo Viện Hải dương học Woods Hole (Mỹ), vùng biển sâu này chiếm tới 60% bề mặt Trái đất, là môi trường sống lớn nhất hành tinh với vô số loài vi sinh vật, cá, động vật không xương sống đặc biệt.

Bởi vậy, khai thác tài nguyên nơi đây đối mặt với hai bài toán lớn: công nghệ và môi trường.

Về công nghệ, các hệ thống khai thác cần phải hoạt động hiệu quả ở độ sâu hơn 3.000m - điều mà đến nay chỉ một vài quốc gia và tập đoàn như TMC (Canada) có khả năng.

Năm 2022, TMC đã thử nghiệm thành công việc thu gom nốt mangan tại CCZ, thu được khoảng 3.600 tấn. Họ dự kiến khai thác thương mại quy mô lớn vào năm 2025.

Tuy nhiên, vấn đề lớn hơn là tác động môi trường. Việc dùng các thiết bị nặng quét đáy biển có thể phá hủy lớp trầm tích mỏng trên cùng - nơi sinh sống của vô số sinh vật. Một nghiên cứu chỉ ra rằng, các chức năng sinh học do vi khuẩn trung gian thực hiện phải mất hơn 50 năm để phục hồi sau khi bị xáo trộn.

Chưa kể, ánh sáng nhân tạo và tiếng ồn từ máy móc cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống của các loài biển sâu - vốn nhạy cảm với âm thanh và ánh sáng.

Ai sẽ làm chủ kho báu đại dương?

Trước tiềm năng và rủi ro song hành, nhiều quốc gia đang chạy đua nghiên cứu công nghệ và xây dựng chiến lược khai thác biển sâu. Cơ quan Đáy biển Quốc tế (ISA) đang nỗ lực soạn thảo các quy định khai thác nhằm giảm thiểu tác động đến hệ sinh thái đại dương.

Trong khi đó, các chuyên gia nhận định, ai làm chủ được công nghệ khai thác bền vững - vừa hiệu quả, vừa thân thiện môi trường - sẽ có lợi thế chiến lược to lớn trong tương lai.

Bởi lẽ, giữa kỷ nguyên của năng lượng tái tạo, pin điện và trí tuệ nhân tạo, nốt mangan - những "viên đá thầm lặng" dưới đáy đại dương - có thể chính là chiếc chìa khóa mở ra một chương mới cho sự phát triển bền vững của loài người.