Theo CBS, nguồn cung heli toàn cầu đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt 7 tháng sau các cuộc tấn công của Iran vào cơ sở khí đốt Qatar và tình trạng đóng cửa eo biển Hormuz. Nhiều ngành công nghiệp cao như bán dẫn và chip AI đang chịu ảnh hưởng trực tiếp từ cuộc chiến chưa có hồi kết này.
Là nguồn tài nguyên thiên nhiên hữu hạn và không thể thay thế, heli đóng vai trò thiết yếu trong máy cộng hưởng từ (MRI), hàng không vũ trụ, ôtô, điện thoại thông minh, sản xuất vi chip cho trí tuệ nhân tạo.
Cliff Cain, chủ tịch công ty Pulsar Helium ở bang Minnesota, Mỹ, nhấn mạnh heli rất khó khai thác và vận chuyển. Theo Alternative Assets, helium là loại khí đặc biệt cần được vận chuyển dưới dạng lỏng, đòi hỏi bồn chứa chuyên dụng duy trì ở nhiệt độ -269°C. Tuy nhiên, ngay cả trong điều kiện này, bồn chỉ có thể giữ heli trong khoảng 45 ngày trước khi nó bay hơi. Việc phân phối helium rất phức tạp và chỉ có một số ít công ty có khả năng thực hiện. Khoảng 2/3 hoạt động phân phối nằm dưới sự kiểm soát bởi ba công ty lớn: Linde, Air Liquide và Air Products.
Cả về sản xuất và phân phối, chỉ cần sự cố nhỏ tại một công ty cũng có thể gây ra hậu quả toàn cầu. Trong nhiều thập kỷ, Cain đã nỗ lực cảnh báo chuỗi cung ứng phức tạp dễ bị gián đoạn, với nguồn cung heli tập trung ở quá ít địa điểm: Algeria, Ba Lan, Nga, Qatar và Mỹ, trong đó phần lớn đến từ hai quốc gia sau. "Chỉ cần một vài trong số đó sụp đổ là toàn bộ chuỗi cung ứng sẽ bị phá vỡ", ông nói.
Biến động làm chao đảo nguồn cung heli
Việc đóng cửa eo biển Hormuz vào tháng 2 khiến 1/3 nguồn cung heli toàn cầu bị mắc kẹt ở vịnh Ba Tư. Sau đó, Ras Laffan, cơ sở sản xuất toàn bộ heli ở Qatar, trở thành mục tiêu tấn công dưới các cuộc không kích của Iran hồi tháng 3, làm chuỗi cung ứng tiếp tục rung chuyển.
Ras Laffan là cơ sở khí tự nhiên lớn nhất thế giới với phụ phẩm là heli. Sau đợt tấn công, phía Qatar cho biết cần ít nhất 3 năm để đưa cơ sở này trở lại hoạt động đầy đủ. Ras Laffan chưa tiết lộ mức độ thiệt hại đối với cơ sở hạ tầng sản xuất heli.
Qatar là nhà sản xuất heli thương mại lớn thứ hai thế giới sau Mỹ. Cơ quan Năng lượng Wyoming cho biết phần lớn heli của Mỹ đến từ một cơ sở duy nhất ở bang này. Dữ liệu xuất khẩu từ Cục Điều tra Dân số cho thấy xuất khẩu heli của Mỹ tăng 70% từ khi cuộc chiến bắt đầu.
Tuy nhiên, Mỹ không thể bù đắp thiếu hụt mãi mãi. Cuộc chiến với Iran kéo dài càng lâu, chuỗi cung ứng heli toàn cầu càng trở nên căng thẳng. Theo Rich Brooke, cựu giám đốc điều hành Air Liquide, một trong 6 nhà cung cấp heli lớn trên thị trường quốc tế, giá giao ngay của heli tăng gấp 3 lần từ sau đó.
Tác động tới ngành bán dẫn và chip AI
Heli rất quan trọng đối với nhiều thiết bị điện tử. Hiệp hội Khí nén cho biết ngành công nghiệp bán dẫn tiêu thụ khoảng 1/5 lượng heli trên thế giới.
Công ty bán dẫn Polar Semiconductors ở ngoại ô thành phố Minneapolis, bang Minnesota, sản xuất chip cho hệ thống động cơ ôtô, máy chủ trong các trung tâm dữ liệu và quân đội Mỹ. Surya Iyer, chủ tịch kiêm giám đốc điều hành Polar Semiconductors, chia sẻ khoảng 40-50% máy móc trong nhà máy, khu vực siêu sạch dùng để sản xuất bán dẫn, sử dụng heli. Hàng trăm bước trong quy trình sản xuất liên quan đến loại khí này. Nếu không có nó, mọi thứ sẽ ngừng hoạt động. Cuộc khủng hoảng heli xảy ra vào thời điểm Polar đang lên kế hoạch tăng gấp đôi công suất sản xuất lên khoảng 140 triệu chip mỗi tháng.
Theo Scientific American, ngành công nghiệp bán dẫn đã trở thành lĩnh vực tiêu thụ heli lớn nhất, vượt qua máy MRI trong những năm gần đây. Các nhà sản xuất chip cố gắng duy trì dự trữ heli, nhưng khí này nổi tiếng khó bảo quản. "Heli có thể rò rỉ khoảng 0,1-1% mỗi tháng, tùy thuộc vào chất lượng gioăng", Lita Shon-Roy, chủ tịch kiêm giám đốc điều hành công ty tư vấn vật liệu bán dẫn TECHCET, cho biết. "Nó luôn rò rỉ theo thời gian".
Cơ sở sản xuất bán dẫn tại Sơn Đông, Trung Quốc. Ảnh: Reuters
Nếu chiến tranh tiếp tục, khu vực chịu tác động đầu tiên là những nơi phụ thuộc vào Qatar như Nhật Bản, Singapore, Hàn Quốc và Đài Loan - nơi tập trung hàng loạt cơ sở sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới.
Trong chế tạo chip, nhà máy chủ yếu sử dụng helium ở công đoạn khắc, tức loại bỏ vật liệu có chọn lọc để tạo nên các chi tiết trên chip. Một chip AI tiên tiến có thể chứa hàng chục tỷ bóng bán dẫn, vì vậy quá trình này đòi hỏi độ chính xác cực cao. Mike Corbett, đối tác quản lý và kiêm nhà đồng sáng lập công ty tư vấn Linx Consulting, giải thích quá trình khắc có thể thực hiện hàng trăm lần trên mỗi tấm wafer và đòi hỏi kiểm soát chính xác nhiệt độ. Để duy trì độ ổn định, nhà máy phun khí heli vào mặt sau của tấm wafer để đẩy nhiệt ra. Khả năng dẫn nhiệt đặc biệt khiến heli trở thành loại khí giá trị trong sản xuất chip. Do heli cho phép xử lý nhiều tấm wafer hơn mỗi giờ, rất khó thay thế nó bằng loại khí rẻ hơn như argon hoặc nitơ.
Nhà máy chip cũng kiểm soát chặt chẽ chất lượng mọi vật liệu đưa vào cơ sở. Họ cần heli đáp ứng những tiêu chuẩn nghiêm ngặt, do đó không dễ thay đổi nhà cung cấp. Trong khi một số ngành sản xuất đã phát triển hệ thống tái chế khép kín giúp thu giữ và tái sử dụng heli sau khi đi qua quy trình, Corbett cho biết nó không được dùng lại với sản xuất chip. Từ trước đến nay, các nhà máy sản xuất chip bán dẫn ít khi đầu tư vào hệ thống đường ống và máy móc để thu hồi khí helium vì loại khí này luôn được coi là đủ rẻ để cứ thế xả thẳng ra ngoài.
An Khang tổng hợp