Startup Mỹ Radify Metals đang phát triển công nghệ tinh luyện kim loại dựa trên plasma, với mục tiêu phá thế phụ thuộc vào Trung Quốc trong khâu tinh luyện đất hiếm. Trọng tâm của công nghệ này là loại bỏ oxy khỏi đất hiếm ở dạng oxit để tạo ra kim loại tinh khiết.

Theo TechCrunch ngày 9/4 (giờ địa phương), Radify đang phát triển lò phản ứng plasma dành cho neodymium và dysprosium. Dù quy mô thị trường không lớn, đất hiếm là vật liệu thiết yếu trong sản xuất nam châm, động cơ và thiết bị điện tử, đồng thời giữ vai trò quan trọng về địa chính trị. Mỹ hiện thúc đẩy khôi phục khai thác mỏ và mở rộng năng lực sản xuất trong nước, nhưng khâu tinh luyện vẫn phụ thuộc đáng kể vào Trung Quốc.

Radify cho rằng điểm nghẽn nằm ở chính công đoạn tinh luyện này. Các phương pháp hiện nay chủ yếu dùng nhiệt hoặc quy trình hóa học để khử oxy khỏi oxit kim loại, nhưng tiềm ẩn rủi ro nhiễm tạp chất. Với công nghệ plasma, công ty sử dụng hydro ở trạng thái plasma nhiệt độ cao để tách oxy, và phụ phẩm tạo ra chỉ là hơi nước.

Theo mô tả của công ty, quy trình vận hành tương đối đơn giản. Hydro được chuyển thành plasma trong lò phản ứng, sau đó bột oxit kim loại được đưa vào để xảy ra phản ứng khử. Kim loại tinh khiết sau đó được thu ở đầu ra. Hệ thống này có thể áp dụng cho nhiều loại kim loại khác nhau nếu điều chỉnh điều kiện vận hành phù hợp, qua đó tăng tính linh hoạt. Radify cho biết đã giảm được trở ngại chi phí vốn là điểm yếu của plasma nhờ cải thiện hiệu suất điện và công nghệ xử lý bột.

Công nghệ này cũng phù hợp với mô hình thiết bị quy mô nhỏ. Theo Radify, việc chuyển từ nhà máy quy mô lớn sang các lò phản ứng nhỏ có thể giúp giảm chi phí và tăng khả năng thích ứng với biến động giá kim loại. Chẳng hạn, khi giá một loại đất hiếm giảm sâu, hệ thống có thể nhanh chóng chuyển sang tinh luyện các kim loại khác như titanium hoặc zirconium.

Hiện Radify đang phát triển công nghệ với một nhóm nhỏ tại phòng thí nghiệm ở Campbell, California, và đặt mục tiêu đến cuối năm đạt sản lượng vài kg kim loại tinh khiết mỗi ngày. Sau đó, công ty dự kiến triển khai thiết bị pilot với công suất tối đa 100 kg/ngày. Tính đến nay, doanh nghiệp đã huy động gần 3 triệu USD từ Overture, Founders và Mana Ventures.

Khả năng thương mại hóa của công nghệ này sẽ phụ thuộc vào việc thu hẹp chênh lệch giá với Trung Quốc. Hiện giá đất hiếm ngoài Trung Quốc cao hơn thị trường Trung Quốc nhiều lần. Radify ước tính trong giai đoạn đầu, chi phí sản xuất của công ty có thể cao hơn khoảng 50% so với Trung Quốc, nhưng mục tiêu dài hạn là đưa mức giá xuống ngang bằng hoặc thấp hơn.

Ngoài đất hiếm, công ty cũng dự kiến mở rộng ứng dụng sang hafnium, scandium và titanium. Tuy vậy, với các kim loại có sản lượng lớn như sắt hay nhôm, hiệu suất hiện tại vẫn chưa đủ để thay thế các quy trình hiện hành. Giới trong ngành nhận định rằng nếu công nghệ này duy trì được hiệu quả khi mở rộng lên quy mô pilot, cấu trúc tinh luyện đất hiếm hiện tập trung vào Trung Quốc có thể chịu tác động đáng kể.