Bàn về tính khả thi của các dự án nhôm

Theo đánh giá của các chuyên gia, việc khai thác bôxít ở Tây Nguyên sẽ làm thay đổi môi sinh và khí hậu của toàn bộ khu vực ven biển miền Trung trên một diện rộng, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng canh tác của các tỉnh được coi là vựa lúa Nam trung bộ.

Các bất cập trong Dự án bôxít của Việt Nam trước đây có thể tóm lược như sau:

Khâu khai thác bôxít: Do phải tác động vào lớp đất phủ, sẽ làm thay đổi điều kiện địa chất thuỷ văn của các tỉnh ven biển Nam trung bộ (có thể gây ra lũ lớn vào mùa mưa và hạn hán kéo dài vào mùa khô). Kết quả là đất canh tác nông nghiệp, sau đó là sản lượng lúa sẽ bị giảm đáng kể. Các chuyên gia của Nga đã tính, doanh thu từ bôxít ở Tây nguyên không đủ để bù thiệt hại về lúa của các tỉnh ven biển Nam trung bộ.

Khâu chế biến alumina: Nếu chế biến tại chỗ trên Tây Nguyên, sẽ giảm được 2/3 khối lượng vận tải, nhưng khối lượng chất thải rất lớn lại có hại cho môi trường. Nếu chế biến alumina dưới vùng ven biển, hoặc để xuất khẩu, phải chở quặng bôxít có chứa ít nhất 70% chất thải trên một cung độ vừa rất lớn vừa không kinh tế đối với các phương tiện vận tải hiện có.

Khâu sản xuất aluminium (điện phân nhôm): Đòi hỏi phải có nhà máy thuỷ điện tại chỗ đủ lớn, với giá rẻ khoảng 2,7 cents/kWh để đáp ứng có hiệu quả cho nhu cầu khoảng 16.000 kWh tính cho 1 tấn nhôm.

Như vậy, việc khai thác bôxít ở vùng đầu nguồn của các tỉnh miền Trung liệu có “lợi bất cập hại”? Có nên vì lợi ích nhỏ trước mắt của một vài doanh nghiệp (trong và ngoài nước) mà hy sinh lợi ích lâu dài của cả một quốc gia? Để góp phần trả lời cho các câu hỏi này, sau đây chúng tôi xin điểm qua những khía cạnh kỹ thuật và môi trường liên quan đến tính khả thi của các dự án bôxít, alumina và aluminium đang được dự kiến triển khai ở Tây Nguyên như sau:

1/ Bôxít có phải là một lợi thế về tài nguyên của Việt Nam?

Trước hết, bôxít là một khoáng vật tương đối phổ biến, thuộc số các khoáng vật chủ yếu trong cấu tạo của vỏ trái đất. Hơn 90% bôxít được sử dụng cho sản xuất alumina và từ alumina sản xuất ra nhôm kim loại (aluminium). Nhưng, để sản xuất ra nhôm kim loại, người ta có thể không cần đến bôxít, mà có thể dùng các khoáng vật khác như đất sét kaolin, các khoáng vật kim loại khác như, diệp thạch chứa dầu, than có độ tro cao v.v. Vì vậy, bôxít không được coi là khoáng vật quí hiếm (vì phổ biến ở khắp nơi và có thể được thay thế bằng các sản phẩm khác). Điều dễ hiểu, trên thế giới, không có nước nào coi bôxít là khoáng sản chiến lược. Tương tự, sản phẩm chủ yếu từ quặng bôxít là nhôm cũng không được xếp vào các kim loại quí hiếm, mà chỉ được coi là “kim loại cơ sở”.

Trữ lượng bôxít của Việt Nam được đánh giá khoảng 2,4 tỷ tấn, tập trung chủ yếu ở Tây Nguyên (91,4%). Trong đó, Đak Nông 1,44 tỷ tấn, Lâm Đồng 0,463 tỷ tấn và Gia Lai Kon Tum 0,285 tỷ tấn. Ngoài ra, tại các tỉnh phía Bắc (Cao Bằng, Lạng Sơn) cũng có một số mỏ quặng bôxít với tổng tài nguyên được đánh giá không đủ lớn và chất lượng quặng không đủ tốt để đưa vào tính trữ lượng. Chất lượng bôxít của Tây Nguyên cũng không thuộc loại tốt (chỉ tốt hơn so với trữ lượng bôxít ở phía Bắc) so với thế giới, do hàm lượng ocid nhôm (Al2O3) thấp (44-53%), nhưng hàm lượng ocid silic (SiO2) lại cao (1,6-5,1%). Hiện Việt Nam có tới 6 báo cáo địa chất về trữ lượng bôxít đã được thông qua. Tuy nhiên, số liệu về trữ lượng địa chất của bôxít là không đáng tin cậy, không đủ tiêu chuẩn để lập dự án đầu tư. Các bất cập chính về trữ lượng là: (i) tỷ lệ trữ lượng cấp A, B và C rất thấp (tối đa 13%); (ii) các mạng lưới thăm dò, qui trình thăm dò, phương pháp tính trữ lượng của các báo cáo rất khác nhau. Có tác giả tính trữ lượng theo quặng nguyên khai, có tác giả tính trữ lượng theo quặng tinh. Nhưng tất cả các báo cáo đều giống nhau ở điểm, chưa có luận cứ kinh tế kỹ thuật cho tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính trữ lượng.

So với các nước, điều kiện tự nhiên của các khoáng sàng bôxít của Việt Nam cũng tương tự. Trữ lượng bôxít chủ yếu nằm trong các vùng rừng núi cao nguyên. Xét về mặt môi trường, các mỏ bôxít của Việt Nam có nhiều điểm bất lợi hơn do nằm ở các vùng rừng nguyên sinh đầu nguồn cần được bảo vệ, có điều kiện tiếp cận (vận tải) khó khăn trong khai thác và điều kiện hoàn thổ (sau khai thác) không đơn giản do núi cao, độ dốc lớn.

Phần lớn sản lượng bôxít được khai thác bằng phương pháp lộ thiên. Chỉ một lượng rất nhỏ bôxít được khai thác bằng phương pháp hầm lò tại Hungary và Bắc Âu (phục vụ cho công nghiệp hoá chất).

Bôxít ở Tây Nguyên không phải là một lợi thế về tài nguyên thiên nhiên. Hay nói cách khác, về điều kiện mỏ-địa chất và mỏ-kỹ thuật, bôxít của Việt Nam không có thuận lợi gì hơn để cạnh tranh với các nước. Việc khai thác nguồn tài nguyên này còn có nguy cơ ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái của các tỉnh ven biển Nam trung bộ.

2/ Về tính khả thi của việc khai thác bôxít

Do mức độ thăm dò đánh giá phân loại tài nguyên còn rất hạn chế, để tránh rủi ro, qui mô khai thác bôxít ở Tây Nguyên không thể quá lớn. Theo đề án phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng bôxít giai do?n 2005-2015 có xét triển triển vọng tới năm 2025 do Viện Nghiên cứu Mỏ Luyện kim - Bộ Công nghiệp lập, các mỏ bôxít lộ thiên ở Tây Nguyên có qui mô không lớn, để đưa được sản phẩm vào thị trường thế giới vốn đang rất ổn định hiện nay là một vấn đề vô cùng khó khăn.

Ngoài ra, nếu khai thác bôxít ở Tây Nguyên với qui mô lớn, sẽ phải đối mặt với vấn đề môi trường. Việc phải bốc đi lớp đất phủ và kèm theo đó là phải loại bỏ thảm thực vật khi khai thác bôxít bằng phương pháp lộ thiên là nguy cơ đe dọa, làm thay đổi môi trường sinh thái của Tây Nguyên. Tây Nguyên, là đầu nguồn nước, là nóc nhà của các tỉnh ven biển, nếu môi trường sinh thái của Tây Nguyên bị tàn phá khi khai thác bôxít thì hậu quả sẽ là không thể lường được.

3/ Về tính khả thi của việc chế biến alumina tại Việt Nam

Từ giữa những năm 70 thế kỷ trước, xu thế chung trên thế giới là các cơ sở sản xuất alumina dần dịch chuyển từ các nước tiêu dùng nhôm và cán nhôm (các nước phát triển) sang các nước khai thác bôxít (các nước đang phát triển). Lý do dễ nhận thấy là vấn đề giảm chi phí vận tải, nhưng còn lý do quan trọng nữa là vấn đề giảm ô nhiễm môi trường.

ở Việt Nam, theo dự kiến cũng sẽ có 7 dự án chế biến alumina với tổng công suất 5,3 triệu tấn/năm. Vậy, tính khả thi của các dự án này như thế nào? Trong bối cảnh toàn cầu hoá, không thể không đề cập đến các đối thủ và đối tác trong từng dự án kinh tế. Chính các đối thủ và đối tác này sẽ quyết định tính khả thi của dự án chế biến alumina.

Cũng như trên thế giới, mức bình quân cần 2-2,5 tấn bôxít để sản xuất được 1 tấn alumina (alumina hay còn gọi là aluminium oxide- nhẹ hơn bôxít vì đã được loại nước), và cần 2 tấn alumina để sản xuất được 1 tấn aluminium (nhôm kim loại). Mức bình quân của châu Âu là 4,1 tấn bôxít /tấn nhôm.

Tổng công suất các cơ sở sản xuất alumina và aluminium của thế giới hiện tại và dự báo như sau (triệu tấn/năm):

Sản lượng alumina năm 2005 (và 6 tháng đầu năm 2006) của thế giới đạt 56,157 triệu tấn (và 28,808). Trong đó, sử dụng cho luyệm kim 51,627 tr.tấn (26,519), và cho hoá chất 4,530 tr.tấn (2,289).

Điều bất lợi cho các dự án chế biến alumina tại Việt Nam là 2 trong số 3 nhà sản xuất alumina lớn nhất thế giới đều nằm gần Việt Nam, đó là Austraslia và Trung Quốc. Alumina sản xuất tại hai nước này đều có khả năng cạnh tranh một cách tuyệt đối và luôn có thể ép giá xuất khẩu alumina của Việt Nam xuống tới mức gần như “cho không”. Trong trường hợp, nếu Việt Nam không có “cửa” cho việc điện phân nhôm trong nước (sẽ được đề cập sau đây), tức là sử dụng alumina trong nước, thì việc xuất khẩu alumina phải xét rất kỹ đến yếu tố này. Không nên để lặp lại tình trạng bán rẻ tài nguyên của việc xuất khẩu than (hiện nay, theo đánh giá của WB, tính qui đổi theo chất lượng, giá than xuất khẩu của Việt Nam vào cùng một thị trường là Nhật Bản rẻ hơn của Australia tới 30%, trong khi ngành than của Australia còn có sự tham gia đầu tư của Nhật). Đặc biệt, Trung Quốc là nước có nhu cầu tiêu dùng alumina và aluminium tăng nhanh (giống như than), đã vượt qua cả Mỹ. Trong khi đó, bôxít của Trung Quốc có chất lượng không cao, khó tuyển, tiêu hao nhiều năng lượng (tương tự như bôxít của các tỉnh phía Bắc Việt Nam). Bên cạnh đó, Mỹ là nước sản xuất alumina đứng thứ hai trên thế giới, có thể cũng có ảnh hưởng quyết định đến tính cạnh tranh của alumina sản xuất tại Việt Nam, vì hầu như 100% alumina của Mỹ đều sản xuất từ bôxít nhập khẩu. Việc biến động giá nguyên liệu quặng bôxít của Mỹ sẽ làm thay đổi tính khả thi của dự án chế biến bôxít thành alumina ở Việt Nam.

Việc vận chuyển bôxít hoặc alumina từ Tây Nguyên ra biển vẫn sẽ là cản trở không thể khắc phục của các dự án trên Tây Nguyên. Các phương thức vận tải ôtô và cả đường sắt đều không hiệu quả và không khả thi.

4/ Về tính khả thi của việc sản xuất aluminium (điện phân nhôm) tại VN

Khâu sản xuất aluminium có mức tiêu hao điện rất lớn. Mặc dù, trong hơn thế kỷ qua, mức tiêu hao đã giảm 70%, (từ hơn 50 kWh/kg nhôm, xuống còn khoảng 12-18 kWh/kg) nhưng vẫn ở mức cao. Xem biểu đồ sau (nguồn IAI):

  Hơn 55% nhôm của thế giới được sản xuất nhờ sử dụng nguồn điện rẻ tiền từ các nhà máy thuỷ điện. Số còn lại được sản xuất ở những nơi có dư thừa nguồn năng lượng tự nhiên.

Nga, Trung Quốc, Mỹ, Canada là những nước sản xuất aluminium lớn nhất trên thế giới, đều là những nước có nguồn thuỷ điện đảm bảo. Hơn 40 nước khác sản xuất nhôm cũng có nguồn thuỷ điện tương đối đủ để cung cấp hiệu quả cho dự án luyện nhôm.

Nền kinh tế của Việt Nam hiện nay là một nền kinh tế tiêu hao năng lượng lớn. Tính khả thi của dự án sản xuất nhôm được xác định bởi hai yếu tố: khả năng cung cấp điện rẻ tiền bên trong nền kinh tế và sự cạnh tranh của các nhà sản xuất và giá nhôm trên thị trường thế giới.

Ngược lại với dự án chế biến alumina, việc sản xuất nhôm kim loại (aluminium) trong nước trước hết phụ thuộc vào khả năng trong nội bộ của nền kinh tế về cung cấp điện. Điện phân nhôm đòi hỏi tiêu hao nhiều điện, với giá rẻ. Theo các dự báo trong Quy hoạch phát triển ngành Điện Việt Nam, hiện nay và trong tương lai, khả năng đáp ứng điện cho nền kinh tế thường thấp hơn nhu cầu. Trong các điều kiện như vậy, xét về mặt vĩ mô, việc trển khai các dự án hay phát triển các ngành kinh tế có tiêu hao điện năng lớn là không được ưu tiên. Việc triển khai dự án nhôm tại Việt Nam hiện nay và trong tương lai là không khả thi, kể cả trường hợp giá điện các dự án điện phân nhôm có thể mua tới 4-:-5 cents/kWh. Đặc biệt, trong tương lai, bất cập này càng không thể giải quyết khi tỷ trọng của thuỷ điện sẽ ngày càng giảm trong bảng cân đối năng lượng của Hệ thống điện và Việt Nam sẽ phải nhập khẩu năng lượng.

Hoàn cảnh bên ngoài có ảnh hưởng quyết định đến tính khả thi của việc điện phân nhôm là giá nhôm trên thị trường thế giới. Giá nhôm năm 2006 trên thị trường London bình quân khoảng 2.489 U$/tấn. Dự kiến năm 2007 khoảng 2.525 U$/tấn. Phần lớn các dự án đều tính mức giá bình quân khoảng 2.500U$/tấn.

So với các sản phẩm khoáng sản khác, trong 20 năm qua, giá bôxít, giá alumina và giá aluminium tương đối ổn định (nếu loại trừ yếu tố lạm phát) trong khi giá các sản phẩm khác tăng nhanh (đặc biệt là dầu, khí, kim loại mầu v.v.).

Khoảng 1/3 sản lượng nhôm trên thế giới là nhôm tái chế. Việc tái chế này đáp ứng khoảng 11 triệu tấn nhôm kim loại (tương đương 40%). Đồng thời, rất nhiều sản phẩm dùng nhôm kim loại sẽ được thay thế bằng các chất rẻ tiền khác (như giấy, gỗ, polime). Vì vậy, trong tương lai, quan hệ cung/cầu về nhôm không có lợi cho xu thế tăng giá bán nhôm trên thị trường. Trong khi đó, giá các nguồn năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí) và giá điện sẽ tiếp tục tăng cao.

Sản lượng nhôm (aluminium) của thế giới như sau:

Năm        Triệu tấn/năm 

2002        21,199 

2003        21,935 

2004        22,592 

2005        23,463 

Trong đó, sản lượng aluminium năm 2005 của các khu vực như sau (triệu tấn):

Châu Phi              1,753

Bắc Mỹ               5,382

Mỹ latin               2,391

Châu á                 3,139

Tây Âu                4,352

Đông và trung Âu 4,194

Australia              2,252

Tổng số               23,463

5/ Về các nguy cơ ô nhiễm khác

a) Chất thải rắn: Chủ yếu là những chất thải liên quan đến quá trình chế biến bôxít thành alumina và quá trình điện phân nhôm (chế biến alumina thành aluminium).

Nhà máy Hoá chất Tân Bình của Tp. Hồ Chí Minh có qui mô không lớn (hàng năm chỉ sử dụng 35.000 tấn bôxít Lâm Đồng để sản xuất ra 17.000 tấn Al (OH)3 và sản xuất ra tiếp 6.000 tấn Al2(SO4)3 dùng để lọc nước) nhưng đã phải di chuyển lên Lâm Đồng để tránh ô nhiễm môi trường thành phố.

Về mặt thạch học, bôxít gồm 3 khoáng vật chính là gibbsite (Al2O3.3H2O), boehmite (Al2O3.H2O, và diaspore có thành phần tương tự nhưng cứng hơn boehmite). Quặng bôxít được coi là có khả năng khai thác kinh tế khi chứa thành phần Al2O3 cao và Fe2O3 và silica thấp.

Thành phần hoá học chung của bôxít có chất lượng trung bình như sau: SiO2: 0.40-0.50%; Al2O3: 55-62%; Fe2O3: 4-4.5%; TiO2: 0.5-0.8%; H20: 32-45%; CaO: 0.2-0.5%; V2O3: 0.02-0.04%.

Về cơ bản, bôxít chứa các hợp chất monohydrate và trihydrate nhôm (Al203  3H20) theo các tỷ lệ khác nhau. Để xử lý bôxít, phải dùng tới acid sulphuric. Các thành phần hydrat nhôm trong bôxít sẽ phản ứng với acid sulphuric để tạo ra alumina theo phương trình:

Al203 3 H20 + 3 H2S04 = Al2(S04)3 + 6H20

Đồng thời, thành phần ocid sắt có sẵn trong bôxít cũng phản ứng với acid sulphuric làm tăng thành phần sắt trong alumina:

Fe2O3 + 3 H2S04 = Fe2(S04)3+ 3 H20

Vì vậy, khi bôxít được xử lý sẽ tạo thành chất lỏng chứa sodium aluminate và các đuôi quặng không hoà tan (chất thải) chứa các thành phần oxides của sắt, silic và titanium, đồng thời cũng đi kèm với các nguyên tố như kẽm, phốtpho, nickel và vanadium. Chất thải với các thành phần này không thể phân huỷ kể cả ở nhiệt độ cao. Tỷ lệ các đuôi quặng thải ra này phụ thuộc vào chất lượng của bôxít ban đầu, có thể giao động từ 0,3 -:- 2,5 tấn trên 1 tấn sản phẩm alumina. Thành phần cơ bản của chất thải (phụ thuộc vào chất lượng bôxít) giao động ở mức như sau: Fe2O3: 30 - 60%; Al2O3: 10 - 20%; SiO2: 3 - 50%; Na2O: 2 - 10%; CaO: 2 - 8%; và TiO2: dấu vết - 10%

Các chất thải này tuy không độc hại, nhưng tương đối bền vững về mặt hoá học, đòi hỏi phải được chôn vùi dưới đất hoặc bảo quản một cách rất nghiêm túc.

Chất thải cathode của công nghiệp điện phân nhôm có khối lượng rất lớn, được hình thành sau mỗi chu kỳ 6-7 năm khi phải thay cathode mới (than điện cực) có chứa các vật liệu được làm từ các thành phần điện phân và cyanide. Cũng có nhiều nhà máy cất giữ chất thải này trên mặt đất, trong các điều kiện bảo quản khô ráo nghiêm ngặt trong khi chờ sử dụng lại hoặc chôn cất vĩnh viễn. Nhiều nước cũng đã nghiên cứu các phương pháp sử dụng lại các chất thải điện cực này (cho phát điện hoặc cho các ngành công nghiệp khác như xi măng, thép v.v.)

b) Chất phát thải:

Với các thé hệ nhà máy tiên tiến nhất (thế hệ 3, 4) mức phát thải làm ô nhiễm môi trường của ngành nhôm vẫn rất lớn (0,5-:- 1 kg chất phát thải fluoride tính cho mỗi tấn nhôm). Chất phát thải fluoride này có hai dạng hỗn hợp vô cơ (NaF, AlF3 and Na3AlF6 dạng hạt và HF dạng khí) và hữu cơ chứa carbon (CF4 and C2F6 dạng khí). Các chất phát thải fluoride này có tác động rất lớn đến các nguồn thực vật. Vì vậy, ngành công nghiệp nhôm đòi hỏi phải khử 96-99% chất phát thải độc hại vào môi trường.

Ngành công nghiệp nhôm có ảnh hưởng rất lớn đến sự ô nhiễm do tăng chất phát thải CF4. Mặc dù các công nghệ mới đã cho phép giảm đáng kể chất phát thải, nhưng vẫn ở mức độ cao (xem biểu đồ sau): Lượng phát thải CF4 tính cho mỗi tấn nhôm qua các thời kỳ:

6/ Về mặt tổ chức và nguồn lực triển khai

Hiện nay, việc triển khai Dự án bôxít alumina đã được chuyển từ Tổng công ty Khoáng sản về Tập đoàn CN Than- Khoáng sản VN (TKV). Chúng tôi cho rằng, đây chưa phải là một quyết định tối ưu. TKV đang có rất nhiều vấn đề cần giải quyết; nhưng nguồn lực của ngành Than có hạn. Đặc biệt, tri thức, kinh nghiệm, lực lượng cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật có chuyên môn về bôxít, alumina của TKV còn chưa đủ mạnh. Để phát triển ngành công nghiệp bôxít nhôm, TKV hầu như chỉ có thế mạnh ở khâu đơn giản nhất, rẻ tiền nhất là khai thác lộ thiên quặng bôxít. Các khâu quan trọng và quyết định còn lại, TKV chỉ ở vạch xuất phát (con số 0). Đối với TKV hiện nay, việc triển khai các dự án bôxít nhôm sẽ khó khăn hơn nhiều lần so với việc triển khai các dự án điện Na Dương và Cao Ngạn của TVN trước đây.