Đất hiếm là gì | Khám phá sức hút của đất hiếm

Đất hiếm đóng vai trò quan trọng trong các linh kiện điện tử, vì vậy mà còn được gọi là “vitamin của đồ công nghê”. Vậy đất hiếm là gì? Đất hiếm có thực sự hiếm không? Hãy cùng Vimitech tìm hiểu về nó ngay nào!

1. Đất hiếm là gì?

Đất hiếm (Rare earth elements -REEs) là một nhóm các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn, gồm có 17 nguyên tố. Chúng bao gồm các nguyên tố từ lantan đến lutetium, cùng với hai nguyên tố tương tự là scandium và yttrium.

Tên “đất hiếm” bắt nguồn từ thực tế rằng các nguyên tố này rất hiếm khi được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng nguyên chất. Tuy nhiên, chúng được phân bố ở nhiều nơi trên thế giới trong các khoáng sản và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như điện tử, công nghiệp ô tô, điện mặt trời và các thiết bị năng lượng tái tạo.

2. Các nguyên tố hóa học có trong đất hiếm là gì

Đất hiếm là gì? Trong đất hiếm chứa những nguyên tố hóa học nào?

Đất hiếm bao gồm 17 nguyên tố hóa học có tính chất rất đặc biệt. Chính vì vậy nó cũng có ứng dụng to lớn vào các ngành công nghiệp cụ thể như:

3. Đất hiếm có thực sự hiếm không

Đất hiếm là gì? Đất hiếm có thực sự hiếm không?

Câu trả lời là không. Tên gọi “đất hiếm” (rare earth elements) có thể gây hiểu lầm rằng các nguyên tố này rất hiếm. Tuy nhiên thực tế thì chúng không phải là quá hiếm. Các nguyên tố hóa học trong đất hiếm có tỷ lệ phân bố khác nhau trên thế giới, trong đó Trung Quốc chiếm đến 70-80% tổng sản lượng khai thác. Tuy nhiên, việc chiếm ưu thế này có thể gây ra tình trạng thiếu hụt trên thị trường toàn cầu nếu các nước khác không đủ sản xuất hoặc khai thác được lượng đất hiếm đủ để cung cấp cho nhu cầu của họ. Vì vậy, đất hiếm được coi là một trong những tài nguyên chiến lược quan trọng.

Trong nhiều năm qua, Trung Quốc đã chiếm lĩnh thị trường đất hiếm toàn cầu. Tuy nhiên, sự phụ thuộc quá nhiều vào Trung Quốc đã khiến các quốc gia khác bị gián đoạn nguồn cung đất hiếm khi Trung Quốc cắt giảm xuất khẩu đất hiếm vào năm 2010. Điều này đã gây ra một cơn sốt về đất hiếm trên thế giới, vì các quốc gia không muốn bị mất cơ hội sử dụng nguồn tài nguyên quan trọng này.

3. Phân bố và trữ lượng của đất hiếm

3.1 Phân bố và trữ lượng của đất hiếm ở Việt Nam

Đất hiếm là gì? Trữ lượng đất hiếm ở Việt Nam được phân bố như thế nào?

Việt Nam là một trong những quốc gia sở hữu lượng trữ đất hiếm lớn trên thế giới. Tuy nhiên, việc khai thác và sản xuất đất hiếm ở Việt Nam hiện vẫn chưa được phát triển tương xứng với tiềm năng của đất nước. Theo các nghiên cứu, Việt Nam có trữ lượng đất hiếm ước tính khoảng 22 triệu tấn, xếp thứ 3 ở châu Á sau Trung Quốc và Nga. Trong đó, lưu lượng chính tập trung ở các tỉnh phía Bắc như Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ và các tỉnh miền Trung như Quảng Bình, Quảng Nam, Nghệ An.

Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng đất hiếm vẫn còn đối mặt với nhiều khó khăn. Quá trình khai thác đất hiếm ở Việt Nam hiện vẫn chưa được khai thác tối đa, đa số là các quặng đất hiếm chưa được khai thác một cách hiệu quả do thiếu năng lực và công nghệ. Hơn nữa, việc khai thác và sản xuất đất hiếm cũng gặp phải nhiều vấn đề về môi trường và an toàn lao động.

3.2 Phân bố và trữ lượng của đất hiếm trên thế giới

Đất hiếm là gì? Sự phân bố đất hiếm trên thế giới như thế nào?

Các nước có trữ lượng đất hiếm lớn nhất hiện nay bao gồm Trung Quốc, Nga, Úc, Mỹ, Ấn Độ, Brazil, Canada, Thái Lan và Malaysia. Trung Quốc là quốc gia sản xuất đất hiếm lớn nhất trên thế giới. Sản lượng khai thác của quốc gia này chiếm khoảng 80% sản lượng toàn cầu vào năm 2021. Trong số các quốc gia khác, Mỹ và Úc là hai quốc gia dẫn đầu về sản lượng khai thác đất hiếm

Tuy nhiên, sự phân bố đất hiếm trên thế giới không đồng đều. Các nước như Trung Quốc, Mỹ, Úc và Ấn Độ có trữ lượng đất hiếm lớn, trong khi các quốc gia khác, như châu Phi và Trung Đông, lại có lượng trữ lượng đất hiếm rất ít. Điều này có thể dẫn đến tình trạng phụ thuộc vào một số quốc gia sở hữu trữ lượng lớn đất hiếm, gây nguy cơ thương mại và chính trị đối với các quốc gia không sở hữu tài nguyên này.

Đặc biệt, Trung Quốc đã sử dụng trữ lượng đất hiếm của mình để tạo ra lợi thế cạnh tranh trong các ngành công nghiệp chế tạo điện thoại di động và pin. Việc sử dụng đất hiếm cũng đang trở thành một vấn đề đáng lo ngại, do các quá trình khai thác và sản xuất đất hiếm gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

4. Ứng dụng của đất hiếm là gì?

4.1 Trong công nghiệp

Đất hiếm là những tài nguyên thiết yếu cho nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Chúng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm điện tử, nam châm mạnh, đèn huỳnh quang, pin và các thiết bị điện tử khác. Dưới đây là một số ứng dụng chính của đất hiếm trong công nghiệp:

• Sản xuất nam châm mạnh: Đất hiếm được sử dụng để sản xuất nam châm mạnh. Đây là một bộ phận quan trọng dùng để chế tạo ra các linh kiện hoặc thiết bị như:cơ điện, máy phát điện, tàu thủy, máy bay, xe hơi,..
• Sản xuất đèn huỳnh quang: Đất hiếm là thành phần chính của đèn huỳnh quang. Được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị chiếu sáng và màn hình hiển thị.
• Sản xuất pin: Đất hiếm được sử dụng để sản xuất các loại pin công nghiệp cao. Ứng dụng cho các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy tính bảng và các thiết bị di động khác.
• Sản xuất thiết bị điện tử: Đất hiếm là thành phần của nhiều loại thiết bị điện tử như transistor, IC, máy tính và các thiết bị điện tử khác.
• Sản xuất vật liệu chống ăn mòn: Đất hiếm được sử dụng để sản xuất vật liệu chống ăn mòn, giúp tăng độ bền của các vật liệu trong môi trường khắc nghiệt.

4.2 Trong y tế

Đất hiếm là gì? Đất hiếm được ứng dụng như thế nào vào trong y tế?

Đất hiếm được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế nhờ vào tính năng đặc biệt của chúng. Một số ứng dụng của đất hiếm trong y tế bao gồm:

• Máy chụp cắt lớp vi tính (CT Scanner): Đất hiếm được sử dụng để tạo ra các vật liệu phát xạ nhằm giúp hình ảnh được tạo ra rõ nét hơn trong quá trình chụp cắt lớp vi tính. Vật liệu phát xạ này được tiêm vào tĩnh mạch của bệnh nhân và sau đó sử dụng máy quét để tạo ra hình ảnh chi tiết của cơ thể.
• Máy hình ảnh hóa phân tử (PET Scanner): Đất hiếm được sử dụng để tạo ra các chất phát xạ để sử dụng trong máy hình ảnh hóa phân tử. Chất phát xạ này được tiêm vào cơ thể và sau đó sử dụng máy quét để tạo ra hình ảnh của các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể.
• Thiết bị điện tim (pacemaker): Một số loại đất hiếm như samarium và yttrium được sử dụng để tạo ra các nam châm nhỏ được đặt trong thiết bị điện tim, giúp điều chỉnh nhịp tim của bệnh nhân.
• Thiết bị trợ thính: Đất hiếm được sử dụng trong sản xuất của các thiết bị trợ thính nhờ vào tính năng đặc biệt của chúng trong việc tạo ra âm thanh chất lượng cao.
• Chế phẩm dược phẩm: Nhiều đất hiếm được sử dụng trong sản xuất các chế phẩm dược phẩm như thuốc chống ung thư, thuốc giảm đau, thuốc chống co thắt cơ và thuốc giảm đau dạ dày.

4.3 Trong nông nghiệp

Đất hiếm là gì? Đất hiếm được ứng dụng như thế nào vào trong nông nghiệp?

Đất hiếm có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp. Sau đây là một số ứng dụng chính của đất hiếm trong nông nghiệp:

• Phân bón: Một số loại đất hiếm được sử dụng để sản xuất phân bón, bao gồm phốtphat trisodiu và phốtphat triamoniu.
• Sản xuất thuốc trừ sâu: Một số loại đất hiếm như ceri và lantan được sử dụng để sản xuất các hợp chất được dùng để tiêu diệt sâu bệnh trên cây trồng.
• Nghiên cứu khoa học: Đất hiếm được sử dụng để nghiên cứu các vấn đề trong lĩnh vực nông nghiệp như khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng.
• Sản xuất tấm màng: Các loại đất hiếm như titan, lantan và yttri được sử dụng để sản xuất các tấm màng bền và chịu nhiệt độ cao, được sử dụng trong các thiết bị phân tán nước, đèn phát quang và điện tử.
• Công nghệ sinh học: Các loại đất hiếm như ceri và lantan được sử dụng trong công nghệ sinh học để phát triển các loại cây trồng kháng bệnh và tăng cường sức đề kháng.

Như vậy, đất hiếm có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp và đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

5. Tác hại của đất hiếm là gì?

Mặc dù đất hiếm có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực kinh tế và công nghiệp, nhưng việc khai thác và sử dụng chúng cũng có thể gây ra tác hại môi trường và sức khỏe con người. Sau đây là một số tác hại của đất hiếm:

• Ô nhiễm môi trường: Việc khai thác và xử lý đất hiếm có thể gây ra sự ô nhiễm môi trường, như khí thải độc hại, nước thải và chất thải rắn. Những chất độc hại này có thể gây hại cho sức khỏe con người và động vật, cũng như gây ra các vấn đề môi trường như ô nhiễm không khí và nước.
• Tác động đến đa dạng sinh học: Việc khai thác và sử dụng đất hiếm cũng có thể gây ra tác động tiêu cực đến đa dạng sinh học. Việc phá hủy môi trường sống của các loài động vật và thực vật làm giảm đáng kể sự đa dạng sinh học trên trái đất.
• Sử dụng nhiều năng lượng: Quá trình sản xuất và tái chế đất hiếm đòi hỏi nhiều năng lượng và tài nguyên. Việc sử dụng nhiều năng lượng để sản xuất các sản phẩm chứa đất hiếm có thể góp phần làm tăng lượng khí thải nhà kính.
• Giá cả tăng cao: Do đất hiếm rất hiếm và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, giá cả của chúng thường rất đắt đỏ. Điều này có thể gây ra khó khăn trong việc mua sắm và sử dụng các sản phẩm chứa đất hiếm.