Nam châm đất hiếm (NdFeB) được biết đến như một loại vật liệu đầy uy lực bởi nó có mặt ở rất nhiều sản phẩm, công nghệ. Thế giới đã chứng kiến sự mâu thuẫn của nhiều quốc gia xung quanh việc tranh chấp quyền khai thác và sử dụng đất hiếm. Nhận thức được điều đó, các nhà khoa học Viện Khoa học vật liệu (Viện KH-CN Việt Nam) từ nhiều năm nay đã có định hướng nghiên cứu nhằm đưa loại nguyên liệu này ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Song đáng tiếc, rất ít nghiên cứu ứng dụng sử dụng nam châm đất hiếm đem lại hiệu quả cho cuộc sống.

Thiết thực nhưng không bán được

Cách đây gần chục năm, TS Trần Lê Hưng và các cộng sự đã thực hiện đề tài nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu NdFeB từ hoá tiết kiệm xăng dầu và từ hoá nước chống cặn nồi hơi”. Sản phẩm của đề tài là bộ thiết bị tiết kiệm xăng Economax. Khi đó, TS Hưng đã rất hào hứng khi nói về khả năng thương mại hóa sản phẩm này. Ông cho biết, kết quả đo giảm tiêu hao xăng cho xe ôtô là 16,2% đối với xăng A92 khi cho xe chạy trên đường cao tốc ở tốc độ 70km/giờ. Đối với xe máy, khi xe chạy trên đường cao tốc ở tốc độ 50km/giờ, kết quả giảm tiêu hao xăng A92 là 14,5%. Kiểm nghiệm thực tế xác định lượng tiêu hao xăng khi cho xe chạy 300km trong thành phố theo phương pháp xác suất ngẫu nhiên là 10,6%. Nhóm nghiên cứu đã cho ra đời thiết bị tiết kiệm xăng cho xe máy là Economax 1 và cho ôtô là Economax 2.

Một sản phẩm ứng dụng nam châm đất hiếm nữa cũng bị bỏ quên đó là chiếc xe lăn điện và động cơ xe đạp chạy điện GreenBike. Động cơ của xe lăn điện được chế tạo từ một lượng lớn nam châm đất hiếm NdFeB có năng lượng cao nên kích thước của động cơ đã được thu nhỏ. Động cơ có công suất 200W có thể lắp vào bất kỳ một loại xe lăn tay cho người tàn tật với kết cấu điều khiển tốc độ và tay lái rất thuận tiện. Xe có chức năng tiến, lùi tùy theo yêu cầu người sử dụng. Xe có trọng lượng khoảng 35kg, điều khiển bằng tay ga, mức tiêu thụ điện khoảng 1,5 KW/100km. Xe có thể chạy với tốc độ tối đa 15 km/giờ và đi được khoảng 20 km thì mới phải nạp điện. 

Đến nay, PGS.TS Phạm Hồng Quyền, tác giả của sản phẩm này còn không nhớ nổi, sản phẩm đã được ứng dụng ở đâu, chỉ mang máng, hình như một số trại thương binh… (!). Ông cho biết, sau khi nghiên cứu thành công, cũng có nhiều người tìm đến hỏi mua, nhưng cũng chỉ là một vài chiếc chứ để tạo thành thương hiệu, bán đại trà thì không có kinh phí đầu tư. Cuối cùng, chiếc xe cũng đành xếp xó một góc.

Chưa chủ động được trong nghiên cứu

Hiện nay, sản phẩm còn trụ vững và đã được thương mại hóa thành công nhất từ ứng dụng nam châm đất hiếm đó là máy tuyển từ dùng khai thác, chế biến khoáng sản.

Là một trong những người tiên phong trong việc ứng dụng nam châm đất hiếm vào đời sống, PGS.TS Nguyễn Hồng Quyền cho biết, khác với kết cấu máy tuyển từ con lăn do hãng ERIEZ (Mỹ) chế tạo, máy do các nhà khoa học Viện Khoa học vật liệu chế tạo có từ trường tạo ra trực tiếp trên bề mặt nam châm mà không có tổn hao trên đường dẫn, hiệu suất phân tuyển rất cao.

Mấu chốt của việc làm chủ công nghệ đó là sử dụng nam châm đất hiếm có từ tính siêu mạnh, vượt xa các loại nam châm thông thường, có thể so sánh với nam châm vĩnh cửu trên thế giới. Điều quan trọng hơn là nam châm đất hiếm NdFeB được ứng dụng chế tạo máy tuyển từ để tuyển sa khoáng titan, với giá thành chỉ bằng 20-25% so với công nghệ nhập ngoại. Với đặc tính siêu mạnh của nam châm đất hiếm, toàn bộ quặng sắt lẫn trong sa khoáng sẽ được tự động hút ra khỏi dây chuyền, nhờ đó máy nghiền ít bị hư hỏng và nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm.

Công ty Khoáng sản và Thương mại Hà Tĩnh cho biết, với việc đưa vào vận hành thiết bị này giúp cho công ty tiết kiệm được chi phí điện năng 1,8 tỷ đồng và gia tăng giá trị sản phẩm đầu ra so với các doanh nghiệp khác là 4,5 triệu USD. 

PGS Quyền cho biết, hiện thiết bị này vẫn được bán cho nhiều đơn vị tuyển quặng từ Bắc vào Nam. Tuy nhiên, điều mà ông đang băn khoăn là hiện nay Việt Nam chưa tự sản xuất được nam châm đất hiếm mà vẫn phải nhập khẩu. Trước đó, Việt Nam cũng đã thử bắt tay nghiên cứu nhưng do công nghệ quá phức tạp nên đã dừng lại. Hiện tại, với việc hợp tác Nhật Bản, hy vọng, việc nghiên cứu sản xuất đất hiếm sẽ được khôi phục lại. “Chỉ khi nào chúng ta làm chủ được công nghệ nguyên liệu, khi đó chúng ta mới thực sự làm chủ công nghệ và hạ giá thành sản phẩm”- PGS.TS Phạm Hồng Quyền nhấn mạnh.