Đến năm 2025, hơn 70% dự án thăm dò khoáng sản trên thế giới đã ứng dụng phân tích dữ liệu dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm tối ưu hóa lựa chọn địa điểm thăm dò và nâng cao độ chính xác trong ước tính tài nguyên.

Toàn cảnh mỏ lộ thiên – nơi công nghệ thăm dò và giám sát môi trường đóng vai trò then chốt trong khai thác bền vững. Ảnh: Anna Kucherova/Shutterstock.com.

Thăm dò khoáng sản - nền tảng của tăng trưởng bền vững trong kỷ nguyên chuyển dịch năng lượng

Trong bối cảnh chuyển dịch năng lượng toàn cầu, các công nghệ như AI, viễn thám và dữ liệu lớn đang tái định hình căn bản cách thức phát hiện, đánh giá và quản lý tài nguyên khoáng sản.

Về bản chất, thăm dò khoáng sản là một quá trình khoa học có hệ thống nhằm phát hiện, xác định và đánh giá các nguồn tài nguyên phục vụ ngành khai thác mỏ, đồng thời giữ vai trò nền tảng đối với phát triển kinh tế - công nghiệp dài hạn. Trước nhu cầu gia tăng nhanh chóng đối với các khoáng sản chiến lược như lithium, đồng, coban và các nguyên tố đất hiếm, hoạt động thăm dò không chỉ tập trung vào việc xác định trữ lượng mà đang chuyển dịch theo hướng tích hợp công nghệ tiên tiến, tuân thủ các nguyên tắc bền vững và thúc đẩy thực hành khai thác có trách nhiệm. Việc ứng dụng viễn thám, AI và máy học giúp nâng cao hiệu quả phát hiện thân quặng, giảm thiểu tác động môi trường và đáp ứng những yêu cầu ngày càng khắt khe về trách nhiệm xã hội trong chuỗi cung ứng khoáng sản toàn cầu.

Thực tiễn thăm dò khoáng sản hiện đại bao gồm một chuỗi các phương pháp địa chất, địa vật lý và địa hóa, từ khảo sát khu vực quy mô lớn đến lập bản đồ chi tiết, lấy mẫu và khoan thăm dò nhằm đánh giá hàm lượng, chất lượng và quy mô tài nguyên. Bước sang năm 2025, phạm vi thăm dò đã mở rộng đáng kể, vượt ra ngoài các khoáng sản truyền thống như vàng, sắt hay than đá để tập trung nhiều hơn vào nhóm kim loại pin và khoáng sản phục vụ chuyển dịch năng lượng. Trước áp lực của quá trình điện khí hóa, số hóa và yêu cầu minh bạch chuỗi cung ứng, ngành thăm dò buộc phải đổi mới quy trình, nâng cao năng lực đánh giá tài nguyên và đặt yếu tố khai thác có trách nhiệm làm trọng tâm trong chiến lược phát triển dài hạn.

Sự tiến bộ của phương pháp thăm dò

Năm 2025, hoạt động thăm dò khoáng sản ghi nhận những bước phát triển quan trọng:

Cách tiếp cận truyền thống: Bắt đầu bằng các khảo sát khu vực trên diện rộng, bao gồm khảo sát trên không và khảo sát mặt đất, nhằm phát hiện các dị thường địa chất.

Đánh giá chi tiết: Lập bản đồ địa chất, lấy mẫu, và khoan thăm dò, trong đó phổ biến là khoan lõi và khoan tuần hoàn ngược, nhằm đánh giá hàm lượng, chất lượng và quy mô của các thân khoáng sản.

Bước nhảy vọt về công nghệ: Các mô hình và thuật toán dựa trên  AI được ứng dụng để phân tích các bộ dữ liệu lớn đa nguồn; dữ liệu viễn thám và ảnh vệ tinh cho phép cập nhật thông tin theo thời gian thực; máy bay không người lái hỗ trợ thu thập dữ liệu địa hình và hình ảnh độ phân giải cao tại các khu vực khó tiếp cận, qua đó nâng cao độ chính xác và tính bền vững của hoạt động thăm dò.

Trách nhiệm môi trường: Công tác giám sát môi trường và kế hoạch cải tạo sau thăm dò được tăng cường nhằm bảo đảm giảm thiểu tác động tới môi trường và cộng đồng, phù hợp với các yêu cầu quản lý hiện hành và chuẩn mực phát triển bền vững.

Công nghệ tiên tiến năm 2025: Cách mạng hóa hoạt động thăm dò khoáng sản

Năm 2025 đánh dấu bước chuyển mạnh mẽ của ngành khai khoáng theo hướng nâng cao hiệu quả thăm dò, giảm thiểu rủi ro và đáp ứng các yêu cầu về phát triển bền vững, trách nhiệm môi trường - xã hội. Một số tiến bộ công nghệ nổi bật đang định hình lại hoạt động thăm dò khoáng sản gồm:

1. Trí tuệ nhân tạo (AI), máy học và dữ liệu lớn:

Các thuật toán AI và máy học có khả năng xử lý khối lượng lớn dữ liệu địa chất, số liệu địa vật lý và hồ sơ thăm dò lịch sử, từ đó nâng cao độ chính xác trong dự báo tiềm năng khoáng hóa, đồng thời giảm đáng kể chi phí cho các chương trình thăm dò không hiệu quả.

2. Viễn thám và ảnh vệ tinh:

   • Công nghệ vệ tinh với khả năng phân tích đa phổ cho phép nhanh chóng nhận diện các dị thường địa chất, theo dõi sự biến đổi sức khỏe thảm thực vật, điều kiện thủy văn và các chỉ báo bề mặt liên quan đến khoáng sản nằm dưới bề mặt.

   • Công nghệ này đặc biệt hiệu quả trong thăm dò các khu vực rộng lớn, khó tiếp cận, giúp rút ngắn thời gian và giảm chi phí cho giai đoạn khảo sát ban đầu.

3. Máy bay không người lái và khoan robot:

Máy bay không người lái tự động cùng các hệ thống khoan robot cho phép thu thập mẫu và dữ liệu một cách an toàn, ngay cả tại các địa hình phức tạp hoặc nguy hiểm, với độ chính xác cao, đồng thời hạn chế sự hiện diện của con người và giảm tác động đến khu vực thăm dò.

4. Công nghệ chuỗi khối (blockchain) phục vụ truy xuất nguồn gốc:

   • Blockchain góp phần đảm bảo tính minh bạch và khả năng truy xuất trong toàn bộ chuỗi cung ứng khoáng sản, đáp ứng các yêu cầu về trách nhiệm môi trường và xã hội.

   • Nhờ đó, cơ quan quản lý và người tiêu dùng có thể xác minh nguồn gốc vật liệu, yếu tố ngày càng quan trọng trong thương mại toàn cầu và phát triển hạ tầng năng lượng tái tạo.

5. Giám sát môi trường theo thời gian thực:

Các cảm biến tiên tiến kết hợp với hệ thống giám sát carbon dựa trên vệ tinh cho phép theo dõi chính xác lượng phát thải, mức sử dụng nước và tác động tới hệ sinh thái, cung cấp dữ liệu đã được phân tích kịp thời phục vụ công tác quản lý và ra quyết định.

6. Bản sao kỹ thuật số và mô hình dưới bề mặt 3D:

Việc tích hợp dữ liệu địa chất, AI và thông tin hiện trường giúp xây dựng các mô hình kỹ thuật số và mô hình dưới bề mặt 3D có độ tin cậy cao, qua đó tối ưu hóa chiến lược thăm dò và quản lý rủi ro trước khi triển khai ngoài thực địa.

Những công nghệ tiên tiến này đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi toàn diện của ngành khai khoáng theo hướng khai thác bền vững, quản lý tài nguyên hiệu quả và nâng cao tỷ lệ phát hiện mỏ, qua đó khẳng định vai trò then chốt của ngành trong việc hỗ trợ tiến bộ công nghệ và chuyển dịch năng lượng toàn cầu.

Hiệu quả môi trường và xu hướng ứng dụng các công nghệ thăm dò khoáng sản năm 2025

Trong năm 2025, ngành thăm dò khoáng sản được hỗ trợ bởi một loạt công nghệ tiên tiến với các ứng dụng, lợi ích về môi trường và mức độ ứng dụng khác nhau.

Công nghệ viễn thám dựa trên AI dùng ảnh vệ tinh đa phổ để phát hiện bất thường khoáng chất, giảm tới khoảng 50% nhiên liệu và tài nguyên so với khảo sát truyền thống, đồng thời đạt tỉ lệ áp dụng ước tính khoảng 75% tại các khu vực như Canada, Australia và những vùng tiềm năng khoáng sản cao - đây là một trong những phương pháp chủ lực giúp giảm đáng kể chi phí và tác động môi trường trong khảo sát ban đầu.

Hệ thống khoan tự động cho phép lấy mẫu lõi và lập bản đồ lớp đá chính xác tự động, giúp giảm xáo trộn đất đai ước tính 35–50%, với mức áp dụng khoảng 55% chủ yếu tại Chile, Australia và Arizona.

Các hệ thống truy xuất nguồn gốc bằng blockchain đảm bảo tính minh bạch trong chuỗi cung ứng khoáng sản, góp phần giảm gian lận và sai lệch báo cáo môi trường khoảng 20%, được triển khai ở EU và Nam Phi với tỉ lệ áp dụng khoảng 45%.

Công nghệ phân tích địa hóa thân thiện với môi trường cho phép phân tích đất, đá và nước bằng các phương pháp không độc hại, giảm khoảng 33% chất thải hóa học và được triển khai ở các khu vực như British Columbia và Scandinavia với mức áp dụng khoảng 42%.

Công nghệ giám sát tác động môi trường theo thời gian thực sử dụng cảm biến và dữ liệu vệ tinh để theo dõi khí thải, nước và xáo trộn đất đai theo thời gian thực, giúp giảm tới 40% các tác động môi trường không mong muốn, với tỉ lệ áp dụng khoảng 63% tại Ấn Độ, Canada và nhiều nơi khác.

Cuối cùng, mô hình song sinh số và mô hình dưới bề mặt 3D tích hợp dữ liệu địa chất và mô phỏng 3D giúp tối ưu chiến lược khoan và khai thác tài nguyên hiệu quả hơn, giảm lãng phí khoảng 20%, được sử dụng bởi khoảng 38% dự án tại Mỹ, Canada và Australia.

Những công nghệ này không chỉ đa dạng về chức năng mà còn tạo ra các ảnh hưởng khác nhau đến hiệu quả vận hành và tính bền vững của thăm dò khoáng sản trong bối cảnh toàn cầu ngày càng ưu tiên ESG và hiệu quả tài nguyên.

Tính bền vững và quản trị trách nhiệm môi trường 

Đến năm 2025, thăm dò khoáng sản bền vững đã trở thành ưu tiên hàng đầu của ngành. Các yêu cầu về quản trị trách nhiệm môi trường không còn dừng ở khâu tuân thủ mà trực tiếp chi phối toàn bộ chuỗi hoạt động thăm dò – từ khảo sát khu vực, lấy mẫu cho tới khoan thăm dò.

Đánh giá tác động môi trường nâng cao (ĐTM):

- Giám sát thời gian thực đối với đa dạng sinh học, chất lượng nước và phát thải carbon dần trở thành chuẩn mực mới trong hoạt động thăm dò.

- Tác động môi trường được đánh giá và quản lý ở mọi giai đoạn, với sự hỗ trợ ngày càng lớn của AI và các giải pháp viễn thám vệ tinh nhằm theo dõi mức độ tuân thủ một cách liên tục và chính xác.

Thiết bị và phương pháp ít tác động tới môi trường:

- Việc ứng dụng máy bay không người lái và các hệ thống khoan tự động, robot hóa giúp giảm thiểu xáo trộn bề mặt và hạn chế tác động tới môi trường sống tự nhiên.

- Các phương pháp địa hóa thế hệ mới thân thiện với môi trường tạo ra ít chất thải và ô nhiễm hơn, góp phần đưa hoạt động thăm dò và khai thác mỏ tiệm cận các mục tiêu bền vững toàn cầu.

Cải tạo đất và phục hồi đa dạng sinh học:

Những thông lệ đang được áp dụng rộng rãi bao gồm việc lập kế hoạch chi tiết nhằm phục hồi các khu vực đã khảo sát và khoan sau thăm dò, sử dụng các loài bản địa kết hợp với hệ thống giám sát nâng cao.

Sử dụng nước có trách nhiệm:

Theo dõi dựa trên cảm biến và phân tích dự đoán giúp giảm thiểu lượng nước sử dụng trong quá trình lấy mẫu và khoan.

Nhờ các giải pháp giám sát môi trường tiên tiến, ngành thăm dò khoáng sản không chỉ tăng cường tuân thủ quy định và giảm thiểu rủi ro, mà còn củng cố niềm tin của công chúng - yếu tố then chốt cho sự phát triển bền vững của ngành trong năm 2025 và những năm tiếp theo.

Giấy phép xã hội, khung pháp lý và sự tham gia của cộng đồng

Bên cạnh đổi mới công nghệ, việc đạt được giấy phép xã hội để hoạt động có vai trò quan trọng đối với các dự án thăm dò khoáng sản. Thăm dò có trách nhiệm ngày càng được nhìn nhận như một cam kết xã hội giữa doanh nghiệp, cộng đồng và Nhà nước.

Sự tham gia của cộng đồng và tình minh bạch: Giao tiếp cởi mở, tham vấn công khai và công bố thông tin rõ ràng về kế hoạch thăm dò giúp hạn chế hiểu lầm, đồng thời củng cố niềm tin và sự đồng thuận của cộng đồng.

Tôn trọng quyền đất đai của người bản địa: Các đơn vị thăm dò tăng cường hợp tác với cộng đồng bản địa, bảo đảm sự tôn trọng và công nhận các lãnh thổ truyền thống trong toàn bộ vòng đời thăm dò.

Lợi ích kinh tế - xã hội: Việc tạo việc làm, đào tạo nguồn nhân lực, đầu tư hạ tầng và triển khai các sáng kiến giá trị chung giúp cộng đồng địa phương trực tiếp hưởng lợi từ quá trình phát triển tài nguyên khoáng sản.

Tuân thủ quy định: Khung pháp lý ngày càng chặt chẽ đòi hỏi giám sát liên tục các tác động môi trường, tuân thủ các quy trình cải tạo và chứng minh tính minh bạch, đạo đức trong hoạt động, với sự hỗ trợ của dữ liệu số và các giải pháp truy xuất nguồn gốc.

Trong bối cảnh năm 2025, thăm dò khoáng sản không còn là hoạt động đơn lẻ mà là một mối quan hệ đối tác nhiều bên. Việc được cấp và duy trì giấy phép xã hội được xem là yếu tố then chốt để phòng ngừa xung đột, qua đó bảo đảm tính khả thi và bền vững lâu dài cho các dự án khai khoáng trên phạm vi toàn cầu.

Tầm quan trọng chiến lược của các khoáng sản quan trọng

Năm 2025 đánh dấu những chuyển dịch rõ nét trong bức tranh địa chính trị của hoạt động thăm dò khoáng sản. Trước nhu cầu toàn cầu gia tăng nhanh chóng cùng các rủi ro ngày càng hiện hữu trong chuỗi cung ứng, chính phủ và doanh nghiệp trên khắp thế giới đang đẩy mạnh cuộc cạnh tranh nhằm bảo đảm quyền tiếp cận các khoáng sản chiến lược, qua đó củng cố an ninh quốc gia và duy trì lợi thế công nghệ.

Nhu cầu chuyển đổi năng lượng: : Lithium, coban, niken và đất hiếm giữ vai trò then chốt trong sản xuất pin lưu trữ, tuabin gió và tấm pin mặt trời, trở thành nền tảng vật chất cho hệ thống năng lượng thế hệ mới.

Phát triển cơ sở hạ tầng: Đồng và sắt tiếp tục là đầu vào không thể thay thế cho tăng trưởng kinh tế toàn cầu, đặc biệt trong quá trình mở rộng và hiện đại hóa lưới điện, giao thông và các cấu trúc đô thị theo hướng bền vững.

Nâng cao khả năng phục hồi chuỗi cung ứng: Các khoản đầu tư mang tính chiến lược vào hoạt động thăm dò trong nước giúp giảm phụ thuộc vào nguồn cung bên ngoài, bảo vệ lợi ích quốc gia và tăng cường năng lực an ninh - quốc phòng.

Bảo đảm nguồn cung có trách nhiệm: Các giải pháp truy xuất nguồn gốc dựa trên blockchain góp phần bảo đảm vật liệu quan trọng được khai thác từ những hoạt động bền vững và có trách nhiệm, qua đó củng cố niềm tin của thị trường và hỗ trợ các mục tiêu môi trường toàn cầu.

Trong bối cảnh đó, xu hướng chuyển dịch sang khai thác xanh và phát triển tài nguyên một cách có trách nhiệm được xem là điều kiện tiên quyết để hài hòa giữa tăng trưởng công nghiệp và quản trị trách nhiệm môi trường, đồng thời khẳng định vai trò của ngành khai khoáng trong chiến lược phát triển bền vững.

Thách thức, triển vọng tương lai và yêu cầu đổi mới liên tục trong thăm dò khoáng sản

Dù đã đạt được nhiều bước tiến đáng kể về công nghệ, hoạt động thăm dò khoáng sản trong thời gian tới vẫn phải đối mặt với không ít thách thức:

Các thân quặng nằm sâu dưới lòng đất: Khi nguồn tài nguyên gần bề mặt dần cạn kiệt, các mô hình địa chất ứng dụng AI cùng công nghệ lập bản đồ không gian 3D ngày càng giữ vai trò then chốt trong việc phát hiện khoáng sản ở độ sâu lớn.

Biến động giá hàng hóa: Sự lên xuống của thị trường tác động trực tiếp đến dòng vốn đầu tư cho thăm dò, đòi hỏi các dự án phải được xây dựng theo hướng linh hoạt, cùng với chiến lược đa dạng hóa danh mục đầu tư.

Sự khác biệt về khung pháp lý: Trong bối cảnh mỗi quốc gia áp dụng hệ thống quy định riêng, các doanh nghiệp cần có tư duy toàn cầu và chiến lược thích ứng để vừa tuân thủ pháp luật, vừa đảm bảo hiệu quả hoạt động.

Cân bằng giữa thăm dò và bảo tồn: Công nghệ và phương pháp triển khai phải không ngừng được hoàn thiện nhằm giảm thiểu tác động đến hệ sinh thái, đồng thời vẫn đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế.

Những công nghệ thăm dò có triển vọng trong tương lai:

Tăng cường tích hợp giữa bản sao số với mô hình 3D: Cho phép mô phỏng khu vực thăm dò theo thời gian thực, qua đó giảm thiểu rủi ro trước khi tiến hành đầu tư ngoài thực địa.

Mở rộng ứng dụng công nghệ blockchain: Bảo đảm khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ, minh bạch và chống gian lận trong chuỗi cung ứng khoáng sản, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế ngày càng khắt khe.

Quản lý đội xe tự động: Các giải pháp quản lý đội xe tự động hóa giúp tối ưu hóa việc vận hành phương tiện và thiết bị theo thời gian thực, góp phần nâng cao hiệu quả và tính bền vững.

Phân tích dự báo dựa trên AI: Những tiến bộ liên tục trong lĩnh vực AI và máy học giúp giảm thiểu sai sót, lãng phí và các xáo trộn không cần thiết trong quá trình đánh giá và xác định tài nguyên.

Tổng thể, tương lai của thăm dò khoáng sản mang đậm tính liên ngành, được định hình bởi sự phát triển của công nghệ, sự hoàn thiện của khung pháp lý và yêu cầu ngày càng cao trong quản lý, bảo vệ môi trường.

Thăm dò khoáng sản: Hỗ trợ một tương lai bền vững và linh hoạt

Đến năm 2025, thăm dò khoáng sản không còn đơn thuần là hoạt động kỹ thuật, mà đã trở thành trụ cột của phát triển tài nguyên có trách nhiệm và tiến trình phát triển toàn cầu. Trong bối cảnh nhu cầu đối với các khoáng sản quan trọng gia tăng nhanh chóng, tiêu chí bền vững ngày càng định hình chuẩn mực của ngành, công tác thăm dò đã chuyển mình thành một lĩnh vực liên ngành, lấy công nghệ làm động lực trung tâm.

Việc ứng dụng các thuật toán AI thế hệ mới, công nghệ giám sát vệ tinh, công cụ quản lý chuỗi cung ứng dựa trên blockchain cùng các chuẩn mực quản trị môi trường đã giúp hoạt động thăm dò đạt được mức độ hiệu quả, khả năng thích ứng và tính minh bạch cao hơn bao giờ hết. Qua đó, ngành không chỉ bảo đảm nguồn cung nguyên liệu thiết yếu cho nền kinh tế hiện đại mà còn góp phần quan trọng vào quá trình chuyển đổi năng lượng và xây dựng hạ tầng bền vững, khẳng định vai trò không thể thay thế của thăm dò khoáng sản trong việc hướng tới một tương lai thịnh vượng và bền vững./.