Khoáng sản chiến lược Bắc Mỹ đối mặt với giới hạn về thời gian phát triển
Chiến lược Bắc Mỹ nhằm giảm sự phụ thuộc vào khoáng sản chiến lược của Trung Quốc đang gặp phải khó khăn lớn về thời gian phát triển mỏ. Các dự án khai thác mỏ thường mất hơn 30 năm từ khi phát hiện mỏ đến khi bắt đầu sản xuất, trải qua nhiều giai đoạn gồm thiết kế kỹ thuật, kiểm thử công nghệ, huy động vốn và phê duyệt môi trường. Trong khi đó, các chính sách an ninh quốc gia và mua sắm thường dựa trên khung thời gian vài năm, tạo ra sự chênh lệch lớn ảnh hưởng tới việc xây dựng chuỗi cung ứng.
Quy định Liên bang về mua sắm quốc phòng (DFARS) sẽ có hiệu lực từ tháng 1/2027, yêu cầu các vật liệu quốc phòng quan trọng phải có nguồn gốc không thuộc các nước đồng minh Trung Quốc. Kể từ ngày 1/1/2024, Bộ Quốc phòng Mỹ đã cấm sử dụng nam châm đất hiếm và các vật liệu liên quan có xuất xứ từ Trung Quốc trong mọi hệ thống quốc phòng. Tuy nhiên, sản lượng khoáng sản chiến lược hiện tại của Mỹ chưa đủ để đáp ứng yêu cầu này trong thời hạn nói trên.
Ông Ari Rostami, Giám đốc điều hành AiMinr, nhận định sự hạn chế này xuất phát từ việc tồn tại hai khung thời gian khác biệt cho phát triển mỏ và chính sách an ninh. Quá trình phát triển mỏ của Mỹ vẫn mang tính phân tán, tuyến tính và mất nhiều thời gian, trong khi Trung Quốc đã áp dụng hệ thống tập trung hơn, điều phối hiệu quả để rút ngắn tiến độ. Thêm vào đó, sự thay đổi nhanh chóng của thị trường khoáng sản và công nghệ khiến các mỏ mới khai thác có thể đã lỗi thời về mặt kỹ thuật ngay khi đi vào sản xuất. Ông lấy ví dụ ở cobalt, khi nhu cầu dự kiến tăng nhanh cho xe điện đã giảm do các nhà sản xuất pin chuyển sang sử dụng công nghệ pin lithium sắt phosphate không chứa cobalt.
Khối lượng công việc kỹ thuật và kiểm thử là nút thắt của chuỗi cung ứng
Các nỗ lực đẩy nhanh phát triển mỏ ở Bắc Mỹ hiện tập trung vào việc rút ngắn thủ tục phê duyệt. Tuy nhiên, ông Rostami cho rằng đây chỉ mới là phần nổi của tảng băng chìm. Khoảng 30%-40% thời gian phát triển mỏ bị chi phối bởi các bước nghiên cứu tính khả thi và kiểm thử kỹ thuật dự án, như đánh giá sơ bộ kinh tế, xác định phạm vi, tiền khả thi và khả thi.
Quy trình truyền thống phụ thuộc nhiều vào lao động thủ công. Các chuyên gia địa chất, lập kế hoạch khai thác, kỹ thuật chế biến và bộ phận tài chính phối hợp theo từng bước khép kín để hoàn thành thiết kế phức tạp, lập lịch và ước tính chi phí. Trong khi đó, nguồn nhân lực kỹ thuật trong ngành khai khoáng đang dần suy giảm.
Ngoài ra, các nghiên cứu này thường diễn ra một cách tuyến tính và tách biệt, khiến những thay đổi về giả định quan trọng bắt buộc phải làm lại phần lớn công việc trước đó, kéo dài thêm thời gian dự án. Điều này dẫn đến tình trạng "mệt mỏi nghiên cứu" khi nhà phát triển phải nhiều lần thực hiện lại các công đoạn kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu tài chính.
Giải pháp AI giúp tối ưu hóa quy trình kỹ thuật mỏ
Nhằm vượt qua khó khăn này, AiMinr đã phát triển phần mềm quản lý dự án khai thác khoáng sản trên nền tảng đám mây. Trung tâm của phần mềm là “bộ điều phối thông minh”, được ví như nhà thầu kỹ thuật số, kết nối đa ngành địa chất, kỹ thuật địa chất, thủy văn, thông gió, luyện kim và mô hình tài chính trong một hệ sinh thái chung. Hơn 50 tác nhân AI chuyên dụng phối hợp hoạt động song song để đẩy nhanh tiến trình thay vì theo tuần tự.
Nền tảng cho phép cập nhật tự động các thay đổi tham số dự án đến tất cả chuyên môn liên quan, giảm thiểu việc lặp lại thiết kế và đánh giá thủ công, nâng cao hiệu quả đáng kể. Một số công đoạn thiết kế kỹ thuật trước đây mất vài năm có thể chỉ còn vài tháng.
Ngoài ra, AiMinr kết hợp các tác nhân AI với thuật toán xác định, tránh việc sử dụng AI tạo sinh trong các quyết định kỹ thuật quan trọng, giúp đảm bảo kết quả có thể truy xuất nguồn gốc và kiểm chứng chéo, phù hợp với yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác trong ngành khai khoáng.
AI dần được ngành khai khoáng Bắc Mỹ chấp nhận
Mặc dù ngành khai khoáng truyền thống thường dè dặt với công nghệ mới, ông Rostami ghi nhận sự quan tâm và chấp nhận AI đang gia tăng, đặc biệt ở các cấp quản lý và các công ty khai thác lớn. Thách thức hiện tại là các doanh nghiệp nhận thức được tiềm năng AI nhưng còn thiếu định hướng rõ ràng về cách ứng dụng thực tế.
Một số khách hàng của AiMinr tại một mỏ đất nâu ở Alaska đã áp dụng phần mềm để tối ưu kế hoạch ngắn và dài hạn, đánh giá trữ lượng và thiết kế khai thác. Khi ngành công nghiệp ngày càng tin tưởng công nghệ, các giải pháp AI dự kiến sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn trong vận hành mỏ.
Ông Rostami nhấn mạnh công nghệ của họ hoàn toàn khác biệt so với AI tạo sinh phổ biến hiện nay, tập trung vào tính toán kỹ thuật chính xác và tối ưu hóa quy trình.
Tăng tốc phát triển khoáng sản chiến lược cần cải tiến toàn diện
Đối với Mỹ và các nước phương Tây đang thúc đẩy nhanh chuỗi cung ứng khoáng sản chiến lược vì lý do an ninh quốc gia, việc đơn giản hóa thủ tục chỉ giải quyết phần nổi vấn đề. AiMinr đánh giá cải thiện tốc độ thiết kế kỹ thuật và kiểm thử là chìa khóa để các dự án mỏ có thể đi vào sản xuất nhanh hơn.
Trong bối cảnh nhu cầu khoáng sản chiến lược tăng mạnh còn thời gian phát triển dự án lâu, việc nâng cao hiệu quả khai thác và ứng dụng chuyển đổi số trong ngành sẽ là yếu tố then chốt trong chiến lược đảm bảo an toàn chuỗi cung ứng tương lai.