ญี่ปุ่นเดินหน้าเตรียมทำเหมืองแร่หายากใต้ทะเลลึก หวังลดการพึ่งพาจีน

แร่หายากใต้ทะเลลึกใกล้มินามิโทริชิมะขยับจากแนวคิดสู่การทดลอง

ญี่ปุ่นกำลังเตรียมทดลองยกโคลนที่อุดมด้วยแร่หายากขึ้นจากก้นทะเลลึกใกล้มินามิโทริชิมะ ซึ่งเป็นอะทอลล์ห่างไกลทางตะวันออกเฉียงใต้ของกรุงโตเกียวราว 1,900 ถึง 2,000 กิโลเมตร นับเป็นความพยายามครั้งแรกของโลก เจ้าหน้าที่วางแผนของรัฐบาลระบุว่า การทำเหมืองทดลองจะเริ่มในเดือนมกราคม 2026 ที่ระดับความลึก 5,000 ถึง 6,000 เมตร เป้าหมายไม่ใช่การทำกำไรอย่างรวดเร็ว แต่เพื่อสร้างแหล่งจัดหาโลหะภายในประเทศที่มั่นคง ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำคัญของรถยนต์ไฟฟ้า กังหันลม สมาร์ตโฟน อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอาวุธยุทโธปกรณ์ขั้นสูง การทดลองนี้เกิดขึ้นหลังจีนเข้มงวดการควบคุมการส่งออกแร่หายากสำคัญหลายชนิด จนสร้างความกังวลให้ผู้ผลิตรถยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลก

ทรัพยากรที่ญี่ปุ่นตั้งเป้าหมายนั้นมีลักษณะพิเศษ การสำรวจภายในเขตเศรษฐกิจจำเพาะของญี่ปุ่นพบชั้นโคลนที่มีแร่หายากเข้มข้นสูง รวมถึงกลุ่มแร่หนักและแร่ปานกลางซึ่งหาได้ยากและมีราคาแพง นักวิจัยประเมินว่าแหล่งใกล้มินามิโทริชิมะมีปริมาณราว 16 ล้านตัน และมีความเข้มข้นของแร่บางชนิดสูงกว่าแหล่งแร่บนบกทั่วไป ผลวิเคราะห์ของนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นเมื่อปี 2018 ระบุว่า แหล่งดังกล่าวอาจจัดหาแร่หายากบางชนิดได้ยาวนานหลายร้อยปี ตั้งแต่ราว 420 ถึง 780 ปี ขึ้นอยู่กับชนิดของแร่ ศักยภาพนี้ทำให้มินามิโทริชิมะกลายเป็นทรัพย์สินเชิงยุทธศาสตร์ ขณะที่การแข่งขันทั่วโลกเพื่อแย่งชิงแร่สำคัญทวีความเข้มข้นขึ้น

การเปลี่ยนศักยภาพให้เป็นแหล่งจัดหาได้จริงคือโจทย์ยาก การทำเหมืองที่ความลึก 6,000 เมตรยังไม่เคยเกิดขึ้นในระดับอุตสาหกรรม การทดลองจะหย่อนท่อลงจากเรือวิจัยใต้ทะเลลึกที่ดำเนินงานโดยหน่วยงานญี่ปุ่นเพื่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางทะเล-ธรณีศาสตร์ สูบโคลนขึ้นสู่ผิวน้ำ แล้วขนส่งไปยังแผ่นดินใหญ่เพื่อวิเคราะห์และแยกธาตุต่าง ๆ เช่น ดิสโพรเซียม เทอร์เบียม นีโอดิเมียม และแกโดลิเนียม หากการทดลองสำเร็จ ญี่ปุ่นมีแผนเริ่มใช้ระบบนำร่องในเดือนมกราคม 2027 ซึ่งจะกู้คืนโคลนได้ราว 350 ตันต่อวัน เจ้าหน้าที่ระบุชัดถึงข้อแลกเปลี่ยนที่ต้องพิจารณา การเดินเรือแต่ละครั้งมีค่าใช้จ่ายสูง ข้อจำกัดด้านวิศวกรรมมีน้อย และจำเป็นต้องสร้างกำลังการกลั่นแยกใหม่ก่อนที่โลหะจะส่งถึงโรงงาน เป้าหมายคือเริ่มส่งมอบเชิงพาณิชย์ในปี 2028 แต่ความสำเร็จขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี ราคา และการสนับสนุนนโยบาย

เหตุใดโลหะเหล่านี้จึงสำคัญต่อชีวิตสมัยใหม่

แร่หายากเป็นกลุ่มธาตุโลหะ 17 ชนิดที่ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่และเทคโนโลยีพลังงานสะอาดมีขนาดเล็กลง แข็งแรงขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ธาตุที่คุ้นชื่อกันดี ได้แก่ นีโอดิเมียม พราเซโอดิเมียม และซาแมเรียม ซึ่งจำเป็นต่อแม่เหล็กถาวรกำลังสูงภายในมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของกังหันลม ธาตุหนักอย่างดิสโพรเซียมและเทอร์เบียมช่วยให้แม่เหล็กเหล่านั้นยังทำงานได้ดีในอุณหภูมิสูง ซึ่งสำคัญต่อระบบส่งกำลังและชิ้นส่วนอากาศยาน ธาตุอื่น ๆ เช่น อิตเทรียม ยูโรเพียม และแกโดลิเนียม ใช้ในจอแสดงผล เลเซอร์ การสร้างภาพทางการแพทย์ และโลหะผสมเฉพาะทาง

จีนครองทั้งการทำเหมืองและการแปรรูปแร่หายาก โดยเฉพาะการกลั่นให้เป็นออกไซด์ โลหะ และโลหะผสมแม่เหล็กที่ผู้ผลิตนำไปใช้จริง การกระจุกตัวเช่นนี้สร้างจุดคอขวด ในปีนี้ปักกิ่งขยายมาตรการควบคุมการส่งออกแร่หายากปานกลางและหนักหลายชนิด ต่อเนื่องจากข้อจำกัดก่อนหน้านี้ มาตรการดังกล่าวทำให้การวางแผนจัดหาสะดุด ราคาผันผวน และเพิ่มความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์ให้ผู้ผลิต สหรัฐฯ ตอบโต้ด้วยการขู่ขึ้นภาษีใหม่ ขณะที่รัฐบาลประเทศพันธมิตรเรียกร้องให้ประสานงานเพื่อกระจายแหล่งจัดหา

ญี่ปุ่นเคยเผชิญสถานการณ์เช่นนี้มาแล้ว ในปี 2010 ความขัดแย้งทางการทูตทำให้การส่งออกแร่หายากจากจีนไปญี่ปุ่นลดลงอย่างรวดเร็ว ขณะนั้นญี่ปุ่นพึ่งพาจีนราว 90 เปอร์เซ็นต์ของความต้องการทั้งหมด นับจากนั้น ความพยายามกระจายแหล่งจัดหา รวมถึงสัญญาใหม่ในออสเตรเลีย อินเดีย และคาซัคสถาน ตลอดจนการลงทุนในโรงกลั่นแยกแร่ในมาเลเซียและเวียดนาม ช่วยลดสัดส่วนดังกล่าวเหลือต่ำกว่า 60 เปอร์เซ็นต์เล็กน้อย แต่ความเปราะบางยังคงอยู่ แม้การหยุดชะงักเพียงระยะสั้นก็อาจส่งผลต่อเนื่องไปยังสายการผลิต ดังที่เห็นเมื่อต้นปีนี้ เมื่อมาตรการควบคุมการส่งออกทำให้ Nissan และ Suzuki ต้องหยุดการประกอบรถยนต์บางส่วนชั่วคราว

อะไรทำให้มินามิโทริชิมะแตกต่าง

ทรัพยากรที่มินามิโทริชิมะไม่ใช่แหล่งแร่บนบกแบบทั่วไปหรือแหล่งแร่หินแข็ง แต่เป็นโคลน ตัวอย่างจากแกนเจาะและการสำรวจชี้ว่ามีส่วนผสมผิดแปลกไปจากปกติ โดยมีแร่หายากหนักและปานกลางเข้มข้นกว่า ซึ่งสำคัญเพราะธาตุหนักหาได้ยากกว่าและมีราคาสูงกว่า โคลนนี้ยังมีผลพลอยได้กัมมันตรังสีน้อยกว่าแร่หายากบนบกหลายแหล่ง จึงช่วยลดอันตรายจากการแปรรูปและความท้าทายในการจัดการของเสียได้บางส่วน

ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์เป็นทั้งจุดแข็งและจุดอ่อน แหล่งแร่อยู่ในเขตเศรษฐกิจจำเพาะของญี่ปุ่น ทำให้โตเกียวมีอำนาจควบคุมการสำรวจและการผลิต พื้นที่นี้อยู่ห่างไกล ราว 100 ถึง 150 กิโลเมตรจากอะทอลล์ และมีระดับน้ำลึก 5,000 ถึง 6,000 เมตร ความห่างไกลทำให้การขนส่งและการรับมือเหตุฉุกเฉินซับซ้อนขึ้น ส่วนความลึกสุดขีดก็ท้าทายขีดจำกัดของวิศวกรรมนอกชายฝั่งในปัจจุบัน ต่างจากก้อนแร่แมงกานีสที่วางอยู่บนพื้นทะเลในพื้นที่อื่นของมหาสมุทรแปซิฟิก เป้าหมายที่นี่คือโคลนเนื้อละเอียดซึ่งต้องสูบขึ้นมาในรูปสารผสมข้น วิศวกรต้องเก็บโคลนให้ได้หลายพันตันต่อวันในการดำเนินงานเต็มรูปแบบในอนาคต จึงจะคุ้มค่าเชิงเศรษฐกิจ

องค์ประกอบแร่หนักที่หาได้ยาก

ผลวิเคราะห์เน้นย้ำถึงดิสโพรเซียมและเทอร์เบียมในโคลนมินามิโทริชิมะ รวมถึงนีโอดิเมียมและแกโดลิเนียม สัดส่วนธาตุหนักนี้ทำให้แหล่งดังกล่าวแตกต่างจากแหล่งแร่บนบกหลายแห่งนอกจีน ซึ่งมักมีธาตุเบามากกว่า ภาพรวมทรัพยากรทางทะเลของญี่ปุ่นยังครอบคลุมมากกว่าโคลนแร่หายาก การสำรวจอีกโครงการหนึ่งที่นำโดยนักวิจัยญี่ปุ่นระบุก้อนแร่แมงกานีสมากกว่า 200 ล้านตัน ซึ่งมีโคบอลต์และนิกเกิลอยู่มาก ที่ระดับความลึกราว 5,500 เมตรในมหาสมุทรแปซิฟิกบริเวณกว้าง คาดว่ามีโคบอลต์ราว 610,000 ตัน หรือเพียงพอต่อการบริโภคของญี่ปุ่นประมาณ 75 ปีในอัตราปัจจุบัน และนิกเกิลราว 740,000 ตัน หรือประมาณ 11 ปีของความต้องการภายในประเทศ ตัวเลขเหล่านี้ชี้ให้เห็นคุณค่าเชิงยุทธศาสตร์ในวงกว้างของทรัพยากรใต้ทะเล พร้อมเน้นย้ำขนาดของความท้าทายด้านวิศวกรรม

ญี่ปุ่นวางแผนทำเหมืองที่ความลึก 6,000 เมตรอย่างไร

โครงการของรัฐบาลบริหารโดยแพลตฟอร์มระดับชาติด้านการพัฒนามหาสมุทรเชิงนวัตกรรม ร่วมกับหน่วยงานญี่ปุ่นเพื่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางทะเล-ธรณีศาสตร์ ท่อที่หย่อนลงจากเรือวิจัยจะใช้ยกโคลนจากพื้นทะเลขึ้นสู่ผิวน้ำ เรือซึ่งรวมถึงเรือเจาะใต้ทะเลลึกพิเศษ Chikyu สามารถรองรับน้ำหนักมากและท่อที่ต่อกันเป็นแนวยาวได้ การทดลองช่วงแรกจะมุ่งพิสูจน์แนวคิด คาดว่าการปฏิบัติงานครั้งหนึ่งจะกู้คืนโคลนได้ราว 35 ตัน เพื่อนำไปศึกษาวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งอาจมีแร่หายากอยู่ในระดับหลายสิบกิโลกรัม หากสำเร็จจะปูทางไปสู่ระบบนำร่องในปี 2027 ที่ออกแบบให้ขนย้ายได้ 350 ตันต่อวัน ซึ่งเป็นปริมาณที่เหมาะสำหรับทดสอบการแยกและกลั่นแร่ในระดับใหญ่

ท่อ การสูบ และสารผสมข้น

โคลนใต้ทะเลมีเนื้อสัมผัสคล้ายดินเหนียว การลำเลียงผ่านมวลน้ำที่ลึก 5,000 ถึง 6,000 เมตรต้องผสมน้ำทะเลเพื่อให้ได้สารผสมข้นที่มีความคงตัว สารผสมดังกล่าวต้องไหลผ่านท่อที่ยาวกว่าท่อที่มักใช้ในงานน้ำมันใต้ทะเลลึก ท่อไรเซอร์ในแหล่งน้ำมันจำนวนมากมีความยาวราว 3,500 เมตร ท่อที่ยาวขึ้นย่อมมีน้ำหนักเพิ่มและเสี่ยงต่อการสั่นสะเทือนมากขึ้น วิศวกรจำลองพลศาสตร์ของท่อเพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นพ้องที่อาจทำให้เกิดความล้า อุปกรณ์บนพื้นทะเลต้องแข็งแรงแต่ไม่ซับซ้อน เพราะการซ่อมบำรุงที่ความลึกดังกล่าวมีความเสี่ยงและใช้เวลานาน ทีมญี่ปุ่นพัฒนาเครื่องจักรสำหรับบดโคลนให้เป็นอนุภาคขนาดราว 4 มิลลิเมตรหรือน้อยกว่า เพื่อให้สูบได้ง่ายขึ้นและใช้พลังงานน้อยที่สุด การออกแบบระบบคำนึงถึงชั้นตะกอนที่อ่อนตัวใต้โคลน และปรับฐานรองรับเพื่อไม่ให้จมลงหรือพังทลายเมื่อรับน้ำหนัก

จากเรือสู่ชายฝั่ง

เมื่อขึ้นเรือแล้ว จะรีดน้ำออกจากสารผสมข้นและขนส่งไปยังแผ่นดินใหญ่ เพื่อแยกแร่หายากให้เป็นออกไซด์และโลหะ เจ้าหน้าที่หารือถึงการติดตั้งหน่วยแปรรูปขั้นต้นขนาดเล็กบนมินามิโทริชิมะในระยะต่อไป เพื่อลดปริมาณที่ต้องขนส่ง โคลนใต้ทะเลลึกมีทอเรียมและยูเรเนียมกัมมันตรังสีในระดับค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับแร่บนบกหลายชนิด จึงอาจช่วยให้จัดการของเสียได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนการแปรรูปช่วงกลางยังมีความซับซ้อน การเพิ่มกำลังการกลั่นแยกเป็นสิ่งจำเป็น เพราะการแยกแร่หายากต้องผ่านกระบวนการสกัดด้วยตัวทำละลายซ้ำหลายขั้นตอน ควบคุมค่า pH อย่างระมัดระวัง และตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวด เพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์ตามมาตรฐานที่จำเป็นสำหรับแม่เหล็กประสิทธิภาพสูงและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและข้อถกเถียงทางวิทยาศาสตร์

การทำเหมืองใต้ทะเลลึกเป็นประเด็นถกเถียง นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าระบบนิเวศในระดับความลึกสุดขั้วยังเป็นที่เข้าใจน้อย และฟื้นตัวได้ช้า กลุ่มตะกอนที่ฟุ้งขึ้นจากเครื่องเก็บและปั๊มอาจทับถมสัตว์ที่กรองกินอาหารและเปลี่ยนแปลงเคมีของน้ำ เสียงจากเครื่องจักรหนักอาจส่งผลต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลและปลา อีกทั้งยังกังวลว่าอนุภาคละเอียดจะเดินทางไปได้ไกลเพียงใดในมวลน้ำ และโลหะปริมาณร่องรอยอาจเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารหรือไม่ ความเสี่ยงเหล่านี้ประเมินได้ยาก เพราะมีการศึกษาควบคุมในระดับที่ใกล้เคียงกับการทำเหมืองเชิงพาณิชย์ที่กำลังพิจารณาอยู่น้อยมาก

โครงการของญี่ปุ่นดำเนินเป็นระยะ ๆ ซึ่งเปิดโอกาสให้เก็บข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมและปรับวิธีการทำงาน การทำเหมืองทดลองที่มินามิโทริชิมะจะทำแผนที่การเคลื่อนตัวของกลุ่มตะกอนตามกระแสน้ำในพื้นที่ และวัดการตกกลับของตะกอน วิศวกรสามารถปรับอัตราการสูบ หัวเครื่องเก็บ และจุดปล่อยตะกอนเพื่อจำกัดการกระจายของอนุภาค หน่วยงานกำกับดูแลจะพิจารณาขนาดพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ กำหนดการตามฤดูกาล และการติดตามความหลากหลายทางชีวภาพ ขณะประเมินใบอนุญาตในอนาคต หลักฐานทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนให้ใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่ง และการถกเถียงเรื่องระดับความเสี่ยงที่ยอมรับได้จะดำเนินควบคู่ไปกับการผลักดันด้านวิศวกรรม

กฎระหว่างประเทศก็กำลังพัฒนาเช่นกัน องค์การพื้นทะเลระหว่างประเทศมีแผนจัดทำหลักเกณฑ์การทำเหมืองในน่านน้ำสากลให้เสร็จสิ้น แหล่งมินามิโทริชิมะอยู่ในน่านน้ำญี่ปุ่น จึงอยู่ภายใต้กฎหมายภายในประเทศ อย่างไรก็ตาม มาตรฐานระดับโลกและความคาดหวังของผู้ให้กู้มีอิทธิพลต่อข้อตกลงด้านเงินทุนและการรับซื้อผลผลิตล่วงหน้า ธนาคารรายใหญ่หลายแห่งได้เข้มงวดนโยบายการให้เงินทุนแก่โครงการทำเหมืองใต้ทะเลลึกแล้ว จนกว่าจะเข้าใจผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ดียิ่งขึ้น

เศรษฐศาสตร์ ต้นทุน และผู้รับภาระ

โครงการนี้นำโดยรัฐบาลและวางกรอบเป็นนโยบายด้านเศรษฐกิจและความมั่นคงแห่งชาติ เป้าหมายคือสร้างทางเลือกในการจัดหาแร่สำคัญภายในประเทศ แม้ต้นทุนในช่วงแรกจะสูงกว่าราคาตลาด คาดว่าการเดินเรือออกนอกชายฝั่งแต่ละครั้งจะมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 150 ล้านเยน ระบบท่อเฉพาะทางสำหรับความลึก 6,000 เมตรและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องมีต้นทุนในระดับหลายหมื่นล้านเยน โดยมีรายงานว่าการจัดซื้อรายการหนึ่งอยู่ที่ราว 12,000 ล้านเยน การขยายจากการพิสูจน์แนวคิดไปสู่โรงงานนำร่อง แล้วต่อยอดเป็นการดำเนินงานต่อเนื่อง จะต้องใช้เรือใหม่ อุปกรณ์ใต้ทะเล และโรงงานบนบก เงินลงทุนสูงและต้องผ่านช่วงเรียนรู้ที่ยาก

ราคาและนโยบายจะเป็นตัวตัดสินความเป็นไปได้เชิงพาณิชย์ หากความต้องการแม่เหล็กเติบโตเร็วกว่าคาด หรือมาตรการควบคุมการส่งออกเข้มงวดขึ้นอีก ราคาที่สูงขึ้นอาจช่วยรองรับต้นทุนการดำเนินงานนอกชายฝั่ง แต่หากราคาลดลง จุดคุ้มทุนก็จะยิ่งอยู่ไกลออกไป อีกอุปสรรคคือการกลั่นแยก จีนครองกำลังการแยกแร่ส่วนใหญ่ของโลก โดยเฉพาะแร่หนักและแร่ปานกลาง การสร้างห่วงโซ่การกลั่นแยกครบวงจรในญี่ปุ่นหรือประเทศพันธมิตรต้องใช้เวลา และจำเป็นต้องมีสัญญาระยะยาวกับผู้ผลิตแม่เหล็กเพื่อรองรับการลงทุน เงินทุนก็เป็นอีกจุดกดดัน ผู้ให้กู้ระหว่างประเทศบางรายจำกัดการสนับสนุนโครงการใต้ทะเลลึกจนกว่าจะมีการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างครอบคลุม

เจ้าหน้าที่เน้นย้ำว่าต้องใช้เวลา ปริมาณผลผลิตในช่วงแรกจะมีไม่มาก ก่อนจะเพิ่มขึ้นหากระบบนำร่องพิสูจน์ได้ว่าเชื่อถือได้ เป้าหมายคือสั่งสมความรู้ความชำนาญตลอดห่วงโซ่ ตั้งแต่การสกัดไปจนถึงออกไซด์ โลหะ และโลหะผสมแม่เหล็ก แม้ต้นทุนต่อหน่วยในช่วงเริ่มต้นจะสูงกว่าการนำเข้า ผลตอบแทนคือหลักประกันรับมือภาวะชะงักงันของแหล่งจัดหา และเป็นฐานสำหรับขยายการผลิตเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น

จีน ห่วงโซ่อุปทาน และการเมืองด้านแร่ยุคใหม่

การแข่งขันแร่หายากแยกไม่ออกจากการเมือง จีนเข้มงวดการควบคุมการส่งออกในเดือนเมษายนสำหรับแร่หายากปานกลางและหนักหลายชนิด เช่น ดิสโพรเซียมและเทอร์เบียม ซึ่งจำเป็นต่อแม่เหล็กที่ทนความร้อนสูง เมื่อวันที่ 9 ตุลาคม ปักกิ่งขยายมาตรการควบคุมและเพิ่มแร่ชนิดอื่นเข้าในรายการ เจ้าหน้าที่ในกรุงวอชิงตันเรียกการดำเนินการดังกล่าวว่าเป็นภัยคุกคามโดยตรงต่อห่วงโซ่อุปทานภาคอุตสาหกรรม สหรัฐฯ ส่งสัญญาณว่าอาจขึ้นภาษีสินค้านำเข้าจากจีนเพิ่มเติมสูงสุด 100 เปอร์เซ็นต์ และรัฐบาลประเทศพันธมิตรเรียกร้องให้ประสานงานเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการหยุดชะงักซ้ำรอยในอดีต

ญี่ปุ่นเดินหน้าสร้างความร่วมมือในวงกว้างขึ้น การประสานงานกับสหรัฐฯ อินเดีย และออสเตรเลียเร่งตัวขึ้น และโตเกียวยังหารือเรื่องความร่วมมือด้านห่วงโซ่อุปทานกับสหภาพยุโรปด้วย การหารือครอบคลุมการสำรวจ การแบ่งปันข้อมูล การกลั่นแยก และการสะสมสำรอง ความพยายามนี้สอดคล้องกับกระแสผลักดันในประเทศเศรษฐกิจก้าวหน้าที่ต้องการกระจายความเสี่ยงไปยังภูมิภาคต่าง ๆ และลดจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวในแหล่งแร่สำคัญ

ประเทศเพื่อนบ้านในภูมิภาคก็กำลังสำรวจพื้นทะเลเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หมู่เกาะคุกเปิดพื้นที่บางส่วนในน่านน้ำของตนให้สำรวจแร่ก้อนที่อุดมด้วยนิกเกิล โคบอลต์ และแมงกานีส แม้ขณะนี้องค์การพื้นทะเลระหว่างประเทศยังอยู่ระหว่างร่างกฎสำหรับน่านน้ำสากล แต่โครงการระดับชาติภายในเขตเศรษฐกิจจำเพาะ เช่น โครงการของญี่ปุ่น สามารถดำเนินการภายใต้ข้อบังคับภายในประเทศได้ การที่ผู้ซื้อจะยอมรับวัสดุจากทะเลลึกหรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับมาตรฐานสิ่งแวดล้อม การตรวจสอบย้อนกลับ และความเชื่อมั่นของสาธารณชนต่อการติดตามกำกับดูแล

ญี่ปุ่นจะสร้างห่วงโซ่คุณค่าให้ครบวงจรได้หรือไม่

การกระจายแหล่งจัดหาเป็นเพียงก้าวหนึ่งเท่านั้น หากต้องการสร้างความยืดหยุ่นอย่างแท้จริง ญี่ปุ่นจำเป็นต้องเพิ่มกำลังการผลิตในขั้นกลางและขั้นปลาย ซึ่งหมายถึงโรงงานแยกธาตุหนักและปานกลาง การผลิตโลหะ และการผลิตโลหะผสมแม่เหล็ก ญี่ปุ่นสนับสนุนการลงทุนในมาเลเซียและเวียดนามเพื่อขยายการกลั่นแยกนอกจีน แต่ธาตุหนักยังเป็นส่วนที่ตึงตัวที่สุดของห่วงโซ่อุปทาน โคลนจากมินามิโทริชิมะมีศักยภาพในด้านนี้ หากสามารถแยกองค์ประกอบทางเคมีได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีความบริสุทธิ์เทียบเท่าแหล่งอื่น

การลดความต้องการเป็นอีกแนวทางหนึ่ง นักวิจัยและผู้ผลิตกำลังพัฒนาแม่เหล็กที่ใช้แร่หายากน้อยลง หรือไม่ใช้เลย แบบออกแบบรุ่นแรกสามารถทดแทนดิสโพรเซียมได้บางส่วน หรือปรับองค์ประกอบไปใช้ธาตุที่มีข้อจำกัดน้อยกว่า แม้อาจต้องแลกกับขนาดหรือประสิทธิภาพ การรีไซเคิลก็กำลังพัฒนาเช่นกัน Nissan และมหาวิทยาลัยวาเซดะกำลังพัฒนากระบวนการกู้คืนแร่หายากจากมอเตอร์หมดอายุการใช้งานและเศษแม่เหล็ก ญี่ปุ่นเพิ่มปริมาณสำรองเชิงยุทธศาสตร์และสร้างระบบรวบรวมและแปรรูปส่วนประกอบมีค่าจากผลิตภัณฑ์ใช้แล้วอีกครั้ง มาตรการเหล่านี้ช่วยซื้อเวลา แต่ไม่อาจขจัดช่องว่างที่เกิดจากความเป็นผู้นำของจีนด้านการแปรรูปได้

การขนส่งสำคัญไม่แพ้กระบวนการโลหะวิทยา มินามิโทริชิมะอยู่ห่างจากศูนย์กลางอุตสาหกรรม การปรับตารางเรือ การแปรรูปขั้นต้น ณ พื้นที่ และการบรรจุลงตู้คอนเทนเนอร์ให้มีประสิทธิภาพขึ้นแม้เพียงเล็กน้อยจึงช่วยลดต้นทุนได้ เจ้าหน้าที่หารือถึงการตั้งโรงกลั่นแยกแบบเรียบง่ายใกล้อะทอลล์ในระยะต่อไป เพื่อลดปริมาณที่ต้องขนส่งไปยังแผ่นดินใหญ่ หากระบบนำร่องทำได้ตามเป้าหมายในปี 2027 การจัดหาให้บริษัทเอกชนอาจเริ่มได้ราวปี 2028 บททดสอบสุดท้ายคือการส่งมอบวัตถุดิบที่มีคุณภาพสม่ำเสมอและผ่านการรับรองให้แก่ผู้ผลิตแม่เหล็ก หากผ่านอุปสรรคนี้ได้ ญี่ปุ่นก็จะมีแหล่งจัดหาทางเลือกที่แท้จริงสำหรับโลหะยุทธศาสตร์สำคัญบางชนิดในเศรษฐกิจสมัยใหม่

ประเด็นสำคัญ

• ญี่ปุ่นจะเริ่มทำเหมืองทดลองโคลนที่อุดมด้วยแร่หายากบริเวณนอกมินามิโทริชิมะในเดือนมกราคม 2026 ที่ความลึก 5,000 ถึง 6,000 เมตร ซึ่งจะเป็นครั้งแรกของโลกในระดับความลึกนี้
• ผลสำรวจประเมินว่าแหล่งดังกล่าวมีแร่หายากราว 16 ล้านตัน โดยมีสัดส่วนแร่หนักและแร่ปานกลางสูง เช่น ดิสโพรเซียมและเทอร์เบียม
• เป้าหมายคือสร้างแหล่งจัดหาภายในประเทศเพื่อความมั่นคงแห่งชาติ โดยระบบนำร่องตั้งเป้ากู้คืนโคลน 350 ตันต่อวันในเดือนมกราคม 2027 และอาจเริ่มจัดหาให้ภาคเอกชนได้ตั้งแต่ปี 2028
• ความท้าทายด้านวิศวกรรม ได้แก่ ท่อยาว 6,000 เมตร การลำเลียงสารผสมข้นให้มีความคงตัว เครื่องจักรบนพื้นทะเล และกำลังการกลั่นแยกแห่งใหม่บนบก
• ความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมเน้นไปที่กลุ่มตะกอนฟุ้งกระจายและระบบนิเวศใต้ทะเลลึก โดยการทดลองเป็นระยะมีเป้าหมายเพื่อเก็บข้อมูลและปรับวิธีดำเนินงาน
• ต้นทุนสูง โดยการเดินเรือแต่ละครั้งมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 150 ล้านเยน และอุปกรณ์เฉพาะทางมีต้นทุนหลายหมื่นล้านเยน
• มาตรการควบคุมการส่งออกแร่หายากของจีนในเดือนเมษายนและวันที่ 9 ตุลาคมตอกย้ำความเปราะบางของห่วงโซ่อุปทาน ญี่ปุ่นลดการพึ่งพาจีนจากราว 90 เปอร์เซ็นต์ในปี 2010 เหลือต่ำกว่า 60 เปอร์เซ็นต์เล็กน้อยในปัจจุบัน
• ญี่ปุ่นกำลังขยายความร่วมมือกับสหรัฐฯ อินเดีย ออสเตรเลีย และสหภาพยุโรป ขณะที่องค์การพื้นทะเลระหว่างประเทศเดินหน้าจัดทำกฎสำหรับน่านน้ำสากล
• การรีไซเคิล การวิจัยเพื่อหาวัสดุทดแทน และการสะสมสำรองเชิงยุทธศาสตร์เป็นส่วนหนึ่งของแผนญี่ปุ่น แต่กำลังการกลั่นแยกธาตุหนักนอกจีนยังมีจำกัด
• หากการทดลองสำเร็จ มินามิโทริชิมะอาจกลายเป็นแหล่งแร่สำคัญระยะยาวและเป็นกันชนรับมือภาวะชะงักงันของแหล่งจัดหาในอนาคต