Świat szybko uwalnia się od zależności od Chin w produkcji metali ziem rzadkich (REE). Metale te – jak skand, lantan, europ czy prazeodym – są niezbędne w nowoczesnej gospodarce. Używa się ich w przemyśle lotniczym, kosmicznym, produkuje lasery, magnesy, akumulatory czy wyświetlacze ciekłokrystaliczne. Ironią losu jest fakt, że metale te, wbrew swojej nazwie, wcale nie są rzadkie. Rzadko jednak występują w na tyle dużych koncentracjach, by opłacało się je eksploatować.

Istnieje 17 metali ziem rzadkich, a jeszcze 10 lat temu monopol na ich produkcję miały Chiny, które wykorzystywały ten fakt strasząc ograniczeniami i ograniczając eksport metali w celu uzyskania korzyści politycznych. Państwo Środka złamało na przykład zasady Światowej Organizacji Handlu i zablokowało eksport metali do Japonii w związku ze sporem o Wyspy Senkaku.

Jednak nie zawsze tak było. Od lat 50. do 90. największym źródłem REE była kopalnia Mountain Pass w Kalifornii. Dostarczała ona surowców zarówno na rynek cywilny, na potrzeby np. producentów kolorowych telewizorów, jak i na rynek elektroniki wojskowej. Wraz z zakończeniem Zimnej Wojny i coraz bardziej surowymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska kopalnia wypadła z rynku. W 1998 roku doszło tam kilkukrotnie do wycieku wody skażonej odczynnikami chemicznymi. Kopalnię zamknięto najpierw czasowo, a w końcu – gdy na rynku pojawili się Chińczycy oferujące tanie metale – całkowicie zaprzestano produkcji. Skutek tych działań był taki, że w 2010 roku Chiny dostarczały na rynek aż 97% metali ziem rzadkich.

Chiny już w połowie lat 70. zaczęły rozwijać technologię wydobywania i produkcji metali ziem rzadkich. W latach 80. dzięki wsparciu ze strony rządu oraz brakowi przepisów chroniących środowisko, stały się ważnym eksporterem metali ziem rzadkich, aż do uzyskania praktycznego monopolu i zdobycia 97% rynku w roku 2010. W międzyczasie rząd w Pekinie, chcąc lepiej zarządzać zasobami, zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska i pobudzić rozwój krajowego przemysłu, w latach 90. całkowicie przejął kontrolę nad tą gałęzią przemysłu.

Gdy przed dekadą różne agendy amerykańskiego rządu zaczęły zwracać uwagę na niebezpieczne uzależnienie od Chin i wykorzystywanie przez nie monopolu do osiągnięcia celów politycznych, kolejne państwa zaczęły rozglądać się za możliwością samodzielnej produkcji REE. Wówczas Pekin zmienił strategię i obniżył ceny metali, utrudniając konkurencji życie. Obecnie udziały Chin w rynku metali ziem rzadkich spadły do 70–80 procent, ale to i tak na tyle dużo, że w ubiegłym roku Chińczycy grozili USA wykorzystaniem swojej pozycji na tym rynku podczas sporu o taryfy celne pomiędzy tymi państwami.

Japończycy, których dotknęła chińska blokada z 2010 roku, przystąpili szybko do działania. Wspólne wysiłki rządu i przemysłu doprowadziły do tego, że już w roku 2017 Japonia kupowała 30% metali z innych krajów niż Chiny. Co więcej, w roku 2013 w japońskiej strefie ekonomicznej na dnie Pacyfiku znaleziono bogate złoża REE. Znajdują się one na głębokości 6500 metrów, a japońscy specjaliści szacują, że jest ich tam około miliona ton. Już teraz wiadomo, że zasoby są na tyle duże, że co roku można by tam wydobywać od 3 do 10 razy więcej itru i europu, niż potrzebuje japoński przemysł. Obecnie trwają prace nad technologiami potrzebnymi do pozyskania tych zasobów.

Nie próżnują też Amerykanie. W 2016 roku Departament Handlu w swoim raporcie zauważył, że USA, które „w przeszłości były samowystarczalne pod względem produkcji REE, obecnie są niemal całkowicie zależne od importu, głównie z Chin”. Stany Zjednoczone podpisały już umowy z USA i Kanadą w celu zabezpieczenia zasobów metali ziem rzadkich oraz wspierania przemysłu w ich wydobyciu. W 2017 roku fundusze inwestycyjne w Chicago i Nowego Jorku utworzyły firmę MP Materials, kupiły kopalnię Mountain Pass i rozpoczęły tam wydobycie za pomocą nowych technologii. Już teraz, po zaledwie 3 latach działalności, kopalnia ta zaspokaja 15% światowego zapotrzebowania na REE. Na razie materiał z kopalni jest wysyłany do Chin w celu przetworzenia, jednak w 2022 roku mają powstać miejscowe zakłady wytwórcze.

Ponadto Departament Energii finansuje badania, w ramach których Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Pennsylvania University i Idaho National Laboratory pracują nad technologią wykorzystywania protein do ekstrakcji REE z ubogich źródeł. Przyjazna środowisku technologia ma zastąpić toksyczne środki chemiczne, które są używane obecnie.
Dotychczas nowy związek zwany Lanmooduliną (LanM) został przetestowany na odpadach elektronicznych zawierających różnego rodzaju zanieczyszczenia i okazało się, że skutecznie działa w przypadku wszystkich 17 metali ziem rzadkich. Wiele alternatywnych wtórych źródeł REE jest niewykorzystywanych, gdyż nie istnieje obecnie efektywna metoda pozyskania z nich metali ziem rzadkich. Nasza technologia bazująca na LanM otwiera nowe możliwości produkcji i recyklingu REE, mówi Gauthier Deblonde, naukowiec z LLNL.

 

 

Źródło: Spectrum IEEE
0 0 vote
Article Rating