Những điều bất ngờ từ đẳng cấp chế tạo kim cương trên thế giới

Kim cương không phải lấy từ tự nhiên

Theo CNN, trong hàng nghìn năm, con người đã khai thác sâu trong Trái đất để tìm kiếm kim cương tự nhiên, tạo ra một số hố nhân tạo lớn nhất thế giới ở Nga và Nam Phi, sâu tới 625 mét (2.050 feet) dưới mặt đất.

Quá trình chuyên sâu này có tác động đến cả thiên nhiên và con người với điều kiện và tập quán làm việc được cho là gây tổn hại đến hệ sinh thái.

Tuy nhiên, khai thác từ lòng đất không phải là cách duy nhất để có được kim cương. Theo Hiệp hội Đá quý Quốc tế, viên kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm (LGD) đầu tiên được sản xuất vào những năm 1950 và công nghệ này vẫn tiếp tục phát triển, cho phép các phòng thí nghiệm phát triển các tinh thể chất lượng đá quý với giá cả phải chăng, thậm chí là rẻ hơn tới 80%.

Và việc trồng kim cương nhân tạo có nghĩa là bạn có thể đưa việc sản xuất kim cương đến những nơi không ngờ nhất, bao gồm cả sa mạc.

Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất (UAE) là quốc gia dẫn đầu thế giới về xuất nhập khẩu kim cương nhưng lại không có mỏ kim cương nào. Và doanh nhân Mohamed Sabeg đã nhìn thấy cơ hội không chỉ buôn bán kim cương mà còn phát triển nuôi giống thí nghiệm với loại khoáng sản quý giá này.

Năm 2022, ông Mohamed Sabeg đồng sáng lập 2DOT4 Diamonds có trụ sở tại Dubai, trở thành công ty đầu tiên sản xuất, cắt và đánh bóng những viên kim cương được nuôi trong phòng thí nghiệm ở UAE.

"Ý tưởng của chúng tôi là đưa kim cương đến tay người tiêu dùng. Thay vì đưa kim cương buôn bán khắp thế giới, kim cương được sản xuất và bán ngay tại địa phương", ông Sabeg nói.

Sản xuất kim cương

Đối với ông Sabeg, các mảnh kim cương được tạo ra trong phòng thí nghiệm giống hệt với các mảnh trong tự nhiên.

"Sự khác biệt duy nhất là chúng tôi phải kiểm soát áp suất, nhiệt độ và loại khí. Kim cương được khai thác tự nhiên, bạn không thể kiểm soát nó. Để sản xuất một viên kim cương, sẽ bắt đầu với một viên kim cương, được trồng trong phòng thí nghiệm hoặc được khai thác. Nó được xem như là "hạt giống" và thường dày khoảng 0,3 đến 0,6 mm. 2DOT4 tự tạo hạt giống từ những viên kim cương được trồng trong nhà", ông nói.

Được đặt bên trong lò phản ứng, hạt giống tiếp xúc với các loại khí như hydro, metan, oxy và argon. Sau đó, chịu áp suất lên tới 180 torrs —khoảng 2/3 áp suất ở đỉnh núi Everest và đạt tới nhiệt độ 1.000 độ C (1.832 độ F). Bằng cách này, carbon được lắng đọng từ từ trên lát mỏng.

Sau đó, việc tăng lên về số lượng chỉ là vấn đề thời gian.

Ông Sabeg giải thích: "Bạn quyết định tốc độ tăng trưởng bằng cách sử dụng các thông số khác nhau: tốc độ càng thấp thì chất lượng sẽ càng tốt".

Trung bình, 2DOT4 phát triển kim cương với tốc độ khoảng 0,01 mm mỗi giờ. Điều này có nghĩa là cứ sau 24 giờ, viên đá lại phát triển chiều dài tương đương với độ dày của hai tờ giấy.

Khi viên kim cương đã tăng chiều cao lên ít nhất 5 mm, mảnh đó được gọi là "khối" và có 3 kết quả có thể xảy ra. Viên kim cương có thể được cắt thành nhiều hạt hơn, hạt này sẽ được đưa trở lại lò phản ứng để tạo ra nhiều kim cương hơn. Hoặc tùy theo nhu cầu, 2DOT4 sẽ cắt và đánh bóng viên đá quý. Sau đó có thể được bán cho các thợ kim hoàn và nhà thiết kế hoặc biến thành một món đồ trang sức được thiết kế nội bộ.

Sự phát triển của kim cương toàn cầu

Theo Paul Zimnisky, nhà phân tích và tư vấn ngành kim cương có trụ sở tại Mỹ, hiện tại, Mỹ, Trung Quốc và Ấn Độ thống trị sản xuất LGD, trong đó hai quốc gia sau chiếm hơn 2/3 sản lượng toàn cầu.

Bên cạnh đồ trang sức, kim cương nhân tạo trong phòng thí nghiệm còn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt khi chế tạo các công cụ cắt xuyên qua các vật liệu dày đặc như bê tông, đá cẩm thạch và kim loại.

Chẳng hạn, theo ông Zimnisky, Trung Quốc đã có kinh nghiệm nhiều thập kỷ về sản xuất kim cương tổng hợp cho các ứng dụng công nghiệp mài mòn, vì vậy họ có bí quyết và cơ sở hạ tầng để trở thành nhà sản xuất lớn về kim cương nhân tạo cho đồ trang sức.

Mặt khác, Ấn Độ từ lâu đã là quốc gia đi đầu trong lĩnh vực cắt và đánh bóng kim cương, đồng thời cũng áp dụng công nghệ LGD để tập trung vào sản xuất. Năm ngoái, nước này đã tiến hành cải cách thuế trong lĩnh vực này và cam kết tài trợ thêm để mở rộng hơn nữa ngành công nghiệp kim cương nhân tạo.

Ông Ahmed Bin Sulayem, Giám đốc điều hành và Chủ tịch điều hành của Trung tâm Hàng hóa Dubai (DMCC), một trung tâm thương mại toàn cầu đã tổ chức Hội nghị chuyên đề về Kim cương trưởng thành trong phòng thí nghiệm đầu tiên cho biết với vị thế của UAE là trung tâm giao dịch kim cương hàng đầu và những nỗ lực đa dạng hóa khỏi dầu mỏ, việc mở rộng sang ngành công nghiệp kim cương được nuôi trong phòng thí nghiệm có thể là một động thái quan trọng đối với nền kinh tế của nước này.

"Với sự phát triển của ngành LGD, tượng trưng cho sự giao thoa giữa công nghệ và thương mại là rất lớn và chúng tôi rất vui mừng khi thấy Dubai được định vị là lực lượng tiên phong trong kỷ nguyên biến đổi này", ông Bin Sulayem nói.

"60 năm trước, nếu bạn nói với ai đó rằng đây là viên kim cương tổng hợp hoặc được tạo ra trong phòng thí nghiệm, khách hàng thậm chí sẽ không nhìn vào nó. Tuy nhiên, thế hệ trẻ quan tâm nhiều hơn đến các vấn đề đạo đức và môi trường liên quan đến khai thác mỏ và bị thu hút bởi giá cả phải chăng của hàng hóa xa xỉ, vì vậy ngành công nghiệp này đang phải thích nghi", ông nói thêm.

Tuy nhiên, việc gia nhập không gian sản xuất của LGD có thể là một thách thức. Theo Zimnisky, việc cạnh tranh với Ấn Độ và Trung Quốc sẽ khó khăn về quy mô, trừ khi bạn có lợi thế cạnh tranh hoặc có một lĩnh vực kinh doanh thích hợp hoặc chuyên biệt".