Ca comerțului tensiunile cresc între SUA și China, minerale rare sunt din nou în lumina reflectoarelor politice. Astăzi, minele și instalațiile de prelucrare din China oferă cea mai mare parte a ofertei mondiale, iar liderul chinez Xi Jinping a sugerat utilizarea acestui lucru ca pârghie politică în negocierile comerciale cu administrația președintelui american Donald Trump., Dar, pe termen lung, mulți experți spun că piața globală care implică aceste materiale ar supraviețui probabil chiar dacă China a încetat complet să le exporte.
17 elemente de pământuri rare, care de cluster în partea de jos a tabelului periodic, joacă un rol vital în mai multe industrii: electronice de consum, inclusiv Apple AirPods și iphone-uri, tehnologii ecologice, cum ar fi General Electric, turbinele de vânt și Tesla masini electrice, instrumente medicale, inclusiv Philips Healthcare scanere, și de echipamente militare, cum ar fi F-35 de avioane de luptă. U. S., guvernul le enumeră printre mineralele considerate critice pentru securitatea economică și națională a țării, iar administrația Trump a scutit în special elementele de pământuri rare de tarifele pe care le-a impus asupra bunurilor chinezești în valoare de 300 de miliarde de dolari. Pe cealaltă parte a conflictului comercial, Xi a făcut recent o vizită simbolică din punct de vedere politic la una dintre principalele instalații miniere și de prelucrare a Pământului rar din China, iar China a folosit tarife proprii pentru a viza o mină de pământuri rare din California. Cu toate acestea, o astfel de atitudine politică de ambele părți poate accentua dependența lumii de aprovizionarea Chinei cu elemente de pământuri rare.,
„politicienii sunt prea alarmați sau prea înfășurați în ideea manipulării politice a piețelor”, spune Eugene Gholz, profesor asociat de științe Politice la Universitatea Notre Dame. „Există o mare diferență între companiile individuale care câștigă sau pierd bani și capacitatea pe scară largă de a obține influență politică pe această piață.”
„rare” în numele acestui grup de elemente este de fapt oarecum înșelătoare; U. S. Geological Survey le descrie ca fiind „relativ abundente în scoarța terestră.,”Dar extracția este complicată de faptul că în sol, astfel de elemente sunt amestecate împreună cu multe alte minerale în concentrații diferite. Minereurile brute trec printr-o primă rundă de prelucrare pentru a produce concentrate, care se îndreaptă către o altă instalație unde sunt izolate elemente de pământuri rare de înaltă puritate., Astfel de facilități a efectua procese chimice complexe care cel mai frecvent implica o procedura numita solvent de extracție, în care se dizolvă materiale treacă prin sute de lichid conținând camere separate, elemente sau compuși de pași care pot fi repetate de sute sau chiar mii de ori. Odată purificate, ele pot fi prelucrate în oxizi, fosfori, metale, aliaje și magneți care profită de proprietățile magnetice, luminescente sau electrochimice unice ale acestor elemente., Natura puternică și ușoară a magneților, metalelor și aliajelor de pământuri rare le-a făcut deosebit de valoroase în produsele de înaltă tehnologie.
China are în prezent cea mai mare din lume de separare a instalațiilor—dar dacă a fost vreodată pentru a opri exportul purificat materiale, alte opțiuni există., Pe termen scurt, companiile din SUA, care se bazează pe aceste minerale ar trebui probabil inventar a stocurilor pentru scurtă întreruperile în aprovizionare, Gholz spune, care a servit din 2010 până în 2012, ca și consilier la Pentagon Adjunct al Asistentului Secretarului Apărării pentru Fabricarea Baza Industrială și Politică. Pentru a întinde aceste stocuri, piața generală ar putea acorda prioritate elementelor de pământuri rare pentru aplicații cruciale, cum ar fi tehnologiile militare și medicale, forțând în același timp producătorii de căști sau pungi de golf să plătească mai mult., „Nu cred că există un decalaj evident de aprovizionare sau o gaură în care cineva nu va putea obține un Prius sau Tesla sau orice se uită”, spune Gholz.
în cazul unei întreruperi mai lungi a aprovizionării Chineze, mina de pământuri rare din SUA de la Mountain Pass, California., ar deveni probabil primul loc pentru a intensifica producția, explică Gholz. Fostul proprietar al minei, Molycorp, a cheltuit aproximativ 1,5 miliarde de dolari construind o nouă instalație de separare pentru producerea de concentrate de pământuri rare., Cu toate acestea, nu a finalizat procesarea în aval necesară pentru a produce materiale de pământuri rare purificate înainte ca societatea să intre în faliment în 2015 din cauza concurenței Chineze. Noul proprietar al minei, MP Materials, intenționează să reactiveze și să finalizeze instalația mothballed pentru o nouă funcționare începând cu 2020.o altă alternativă este compania australiană Lynas corp., singurul producător de pământuri Rare din lume din afara Chinei., În prezent operează o mină la Mount Weld din Australia și trimite minereuri la o instalație de separare din Malaezia care poate purifica materialele de pământuri rare—dar o complicație a apărut din faptul că unele minereuri conțin toriu radioactiv. Preocupările legate de mediu despre low-level a deșeurilor radioactive de la separarea instalației recent condus Lynas să anunțe că va muta o parte din „amonte” de prelucrare (care implică radioactivitate) în Australia, în timp ce păstrarea „în aval” de prelucrare în Malaezia. Compania a anunțat, de asemenea, că va lucra cu Blue Line corp din Texas., pentru a construi o nouă facilitate de separare în SUA pentru operațiuni începând cel mai devreme în 2022.dincolo de minele existente, companiile care sapă după alte resurse ar putea începe să extragă elemente de pământuri rare din depozite de diferite materiale. De exemplu, SUA ar putea obține într-o zi aceste elemente ca produse secundare din cenușa de cărbune a centralei electrice și deșeurile miniere de cărbune. Iar materialul radioactiv amestecat cu minereuri ar putea ajunge să fie pozitiv: dacă centralele nucleare pe bază de toriu se dovedesc viabile, mineritul extins de toriu ar transforma, de asemenea, minerale utilizabile de pământuri rare., Cercetătorii au început chiar să investigheze o mare concentrație de elemente de pământuri rare în noroi de adâncime dintr-un depozit de pe fundul oceanului din apropierea Japoniei.unele industrii care se bazează pe elemente de pământuri rare merg în afara cutiei și caută modalități de a ocoli mineritul în întregime. La urma urmei, astfel de operațiuni în China și în alte părți au un impact semnificativ asupra mediului care poate amenința sănătatea umană în absența unei reglementări stricte. Prezența toriului radioactiv în unele minereuri este un exemplu., În plus, unele procese miniere și de separare implică substanțe chimice care produc ape reziduale toxice. Toate aceste produse secundare periculoase necesită depozitare și eliminare scrupuloasă.cu China care amenință să-și armeze avantajul atunci când vine vorba de elemente de pământuri rare, mai multe companii pot investi în inovații care ar putea înlocui aceste materiale cu altceva. Gholz indică un incident din 2010 în care China a întrerupt temporar Japonia de la furnizarea de elemente de pământuri rare., După aceea, auto Japonezi precum Toyota și Honda și-a început dezvoltarea de automobile hibride motors care a redus foarte mult sau chiar eliminate elemente de pământuri rare, cum ar fi terbiu și disprosiu, de la magneți puternici folosit în motoare electrice.în timpul sperieturii de aprovizionare din 2010, alte industrii mari care au folosit elemente de pământuri rare au descoperit, de asemenea, că s-ar putea descurca fără unele dintre ele. Operatorii rafinăriilor de petrol au încetat temporar utilizarea elementului de pământuri rare lantan, care îmbunătățește eficiența rafinării petrolului, când prețul a crescut., Industria sticlei a abandonat în mare măsură utilizarea ceriului pentru elemente de pământuri rare pentru lustruire. Deși industrii legate de securitatea națională ar fi în măsură să renunțe în întregime minerale rare, Gholz crede că armata SUA a cererii ar putea fi „ușor de satisfăcut de non-producție Chineză” pentru că e nevoie reprezintă mai puțin de 5 la sută din totalul pieței.
reducerea, reutilizarea, reciclarea
în orice caz, o varietate de industrii vor continua să se bazeze foarte mult pe mineralele de pământuri rare. Pentru a le obține fără a depinde de chinezi sau SUA, aceste elemente deja utilizate în produse, spune Eric Schelter, profesor de chimie la Universitatea din Pennsylvania, ale cărui proiecte de cercetare includ dezvoltarea de noi procese chimice pentru separarea elementelor de pământuri rare de minereu. „Apelul aici este că a existat deja un aport semnificativ de energie și o producție de deșeuri pentru a purifica elementele de pământuri rare din materialele lor de minereu”, spune el. „Pur și simplu aruncarea lor este, prin urmare, risipitoare, având în vedere că în dispozitivele tehnologice, acestea sunt de obicei relativ pure în comparație cu minereurile lor.,”
el a subliniat multe proiecte de cercetare atât la laboratoarele academice, cât și la cele guvernamentale: acestea din urmă includ Institutul de materiale critice al Departamentului Energiei din SUA la Laboratorul Ames și Laboratorul Național Oak Ridge. De exemplu, elemente de pământuri rare, cum ar fi neodim și Disprosiu sunt frecvent combinate în magneți permanenți. Pentru a le separa, Laboratorul Schelter a dezvoltat procese chimice care pot dizolva selectiv un element de pământuri rare, în timp ce celălalt rămâne solid., Este o” abordare rapidă și eficientă a separării metalelor”, spune el, dar costul nu este în prezent competitiv cu mineritul. Cu toate acestea, el crede că s—ar putea schimba, deoarece prețul de piață al elementelor de pământuri rare este în prezent menținut „artificial scăzut” – nu ține cont de costul tratării și manipulării deșeurilor în timpul proceselor miniere și de separare. Dacă versiunile reciclate ale acestor materiale ar fi comercializate ca alternative mai curate la elementele de pământuri rare minate, ar putea încuraja companiile care caută o imagine mai ecologică să plătească mai mult pentru ele.,”consumatorii recunosc importanța cafelei de comerț liber și consecințele diamantelor de sânge”, spune Schelter. „Este evident că cobaltul etic și elementele de pământuri rare curate sau reciclate pot contribui la o imagine mai durabilă pentru această industrie.”
Lasă un răspuns