Xu thế lên ngôi của kim cương nhân tạo

Vào một buổi sáng âm u đầu năm 2019, Công nương Meghan Markle xuất hiện trên đường phố London khi đến dự một cuộc họp. Cô mặc áo choàng, đi giày cao gót, nhưng thứ gây ấn tượng nhất là cặp khuyên tai nạm những viên kim cương được chế tạo từ một phòng thí nghiệm.

Chỉ mất 5 ngày để người ta chế tạo được những viên kim cương lấp lánh trên tai Meghan – theo Sidney Neuhaus, nhà đồng sáng lập công ty sản xuất kim cương nhân tạo Kimai. 

Đặt trụ sở công ty tại Antwerp, thủ phủ ngành công nghiệp kim cương thế giới, cả Neuhaus và người đồng sáng lập Jesssica Warch đang nỗ lực phát triển các cơ sở kim cương nhân tạo. Cha của Nauhaus sở hữu một cửa hàng trang sức kim cương và ông nội của cô từng làm cho tập đoàn khai thác kim cương danh tiếng De Beers, khởi nghiệp trong ngành kim cương ngay sau Thế chiến thứ hai.

Bất chấp truyền thống gia đình, Neuhaus và Warch đã lựa chọn tránh xa con đường kinh doanh kim cương truyền thống, bởi các lý do nhân đạo và môi trường. 

Vậy kim cương chế tạo ở phòng thí nghiệm (lab) là gì và chúng có thực sự là nguồn thay thế bền vững cho kim cương khai thác mỏ truyền thống hay không?

Trước tiên phải khẳng định, kim cương phòng lab chính là kim cương, về mặt hóa học, vật lý và cả nhận diện quang học so với kim cương mỏ. Kim cương tự nhiên được hình thành trong môi trường áp suất và nhiệt độ rất lớn ở lớp phủ của Trái đất (Mantle), nằm cách mặt đất khoảng 160km. Hầu hết chúng đã được hình thành từ 1-3 tỉ năm trước, khi Trái đất nóng hơn ngày nay rất nhiều.

Kim cương phòng lab cũng được tạo ra bằng cách sử dụng áp suất và nhiệt cực lớn, nhưng chỉ xảy ra bên trong một chiếc máy thay vì trong lòng Trái đất.

Có hai cách để chế kim cương, và cả hai đều liên quan đến việc bắt đầu với một “hạt giống” (một mẩu dẹt) từ một viên kim cương khác. Viên kim cương phòng lab đầu tiên được tạo ra sử dụng hệ thống Nhiệt độ cao Áp suất cao (HPHT), nơi “hạt giống” được đặt vào giữa những phân tử than chì tinh khiết và tiếp xúc với nhiệt độ khoảng 1.500 độ C, áp suất lên tới 1,5 triệu pound/inch vuông trong một khoang.

Gần đây hơn, có một cách khác để “trồng” kim cương, được gọi là Lắng đọng hơi hóa học (CVD). Quá trình này liên quan đến việc đưa “hạt giống” vào một buồng kín chứa đầy khí giàu carbon và làm nóng đến khoảng 800 độ C. Trong những điều kiện này, các khí bắt đầu “dính” lại với “hạt giống”, phát triển dần thành từng nguyên tử carbon kim cương.

Công nghệ “trồng” kim cương nhân tạo ngày càng có nhiều tiến bộ trong những năm gần đây, cho phép các công ty chế tạo được nhiều kim cương chất lượng cao hơn, nhanh hơn và rẻ hơn. Nó cũng mở ra cuộc canh tranh ngày càng mạnh mẽ giữa kim cương phòng lab và kim cương tự nhiên. 

Ngày nay, chi phí để chế tạo một viên kim cương phòng lab là 300-500 USD/carat, so với 4.000 USD/carat kim cương tự nhiên vào năm 2008. 

Kim cương phòng lab đang là xu hướng mạnh mẽ trong ngành công nghiệp. Các khách mua kim cương trẻ tuổi bị thu hút bởi mức giá hấp dẫn, xuất xứ minh bạch và các lý do thân thiện với môi trường. Theo báo cáo của Trung tâm Kim cương Thế giới Antwerp (AWDC), thị trường kim cương nhân tạo tăng trưởng 15-20% mỗi năm.

Nhưng kim cương nhân tạo không phải không có mặt trái. Để chế tạo kim cương, người ta cần đến nguồn năng lượng khổng lồ cho phòng thí nghiệm. Và lượng khí thải nhà kính từ sản xuất kim cương nhân tạo được cho là lớn gấp ba lần kim cương tự nhiên.  

Tuy vậy các công ty sở hữu phòng lab chế kim cương, bao gồm Diamond Foundry (Mỹ), công ty được tài tử Leonardo DiCaprio bảo trợ, đã được chứng nhận chỉ sử dụng năng lượng tái tạo.

Kim cương dành cho trang sức chỉ chiếm 30% thị trường, số còn lại phục vụ các mục đích công nghiệp, như chế tạo mũi khoan, máy cắt, nghiền… Trong lĩnh vực này thì kim cương nhân tạo hoàn toàn có thể thay thế.

Với trang sức, cô Neuhaus cho rằng, giá trị thực sự của kim cương, dù là tự nhiên hay nhân tạo, không nằm ở mức giá hay độ hiếm. “Nó nằm ở giá trị cảm xúc nhiều hơn”, Neuhaus nói và chỉ vào chuỗi vòng có gắn viên kim cương màu xanh trên cổ mình. “Đây là món trang sức đầu tiên tôi sắm cho mình”. Với những khách hàng như Công nương Meghan Markle, Neuhaus tin tưởng rằng doanh nghiệp kim cương nhân tạo của cô chắc chắn có nhiều dư địa để phát triển.