10 فوریه 2023-© shutterstock/OlliverQueen
از آنجایی که جهان به دنبال دستیابی به اهداف کربن زدایی خود است، تقاضای جهانی برای خاک های کمیاب به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این عناصر در کاربردهای مختلف، از جمله فناوری‌های روزمره مانند تلفن‌های همراه و آهنرباهای دائمی که برای نیرو دادن به توربین‌های بادی استفاده می‌شوند.
از آنجایی که خاکهای کمیاب چندین کاربرد مهم دارند، بسیار مهم است که کشورهای سراسر جهان اطمینان حاصل کنند که منبع امنی دارند. اگرچه چین در حال حاضر بر بازار خاکهای کمیاب تسلط دارد، اما کشورهای غربی هنوز توانایی توسعه صنعت را دارند. گرینلند، به ویژه، دارای تعداد قابل توجهی از ذخایر و منابع خاکی کمیاب و مواد معدنی حیاتی است. با این حال، تولید جهانی باید به شدت افزایش یابد تا اطمینان حاصل شود که تقاضای روزافزون برآورده می شود و متعاقباً انتقال انرژی را تسهیل می کند.
پلتفرم نوآوری برای کسب بینشی در مورد بازار فعلی خاکهای کمیاب و پتانسیل گرینلند در بخش مواد معدنی حیاتی، با پر کالویگ، محقق ارشد بازنشسته سازمان زمین‌شناسی دانمارک و گرینلند صحبت کرد.
عناصر خاکی کمیاب چیست و چرا برای گذار جهانی به انرژی پاک ضروری هستند؟
عناصر خاکی کمیاب 17 عنصر مجزا هستند که مشخصات شیمیایی و فیزیکی مشابهی دارند و در یک محیط ظاهر می شوند. محدوده آنها از سایتی به سایت دیگر متفاوت است، بسته به اینکه از چه محیط زمین شناسی سرچشمه می گیرند. امروزه، صنعت عمدتاً بر روی حدود چهار تا پنج مورد از این عناصر خاکی کمیاب برای توسعه آهنرباهای دائمی، مانند نئودیمیم، پرازئودیمیم و دیسپروزیم، به ویژه تمرکز می کند. با توجه به قیمت، نئودیمیم بالاترین هزینه را دارد که ضرورت آن را در یک عملیات معدنی نشان می دهد.
آهنرباهای نئودیمیم برای دستگاه‌های جیبی مانند گوشی‌های هوشمند سودمند هستند، زیرا می‌توانند بسیار کوچک تولید شوند و همچنان بسیار قدرتمند باشند. خاکهای کمیاب برای فناوری سبز مهم هستند، و این بسیار فراتر از استفاده از آنها در وسایل نقلیه الکتریکی و توربین‌های بادی است، زیرا الکترونیک برای انتقال انرژی نیز بسیار مهم است. تشخیص اینکه چه فناوری سبز است یا نه بسیار دشوار است زیرا برای تسهیل این انتقال به وسایل الکترونیکی نیاز داریم.
خاک های کمیاب برای جامعه مدرن ما در حال افزایش هستند و باعث افزایش تقاضا برای نئودیمیم، پرازئودیمیم و دیسپروزیم می شوند، همانطور که قبلا ذکر شد. ده تا 15 سال پیش، بخش اصلی مصرف، کاتالیزورهای خودرو و فرآوری برای تجارت نفت بود. دو خاک کمیاب که برای این امر حیاتی هستند لانتانیم و سریم بودند. تقریباً 75 درصد از تقاضای خاکهای کمیاب برای لانتانیم و سریم بود و در آن زمان قیمت نسبتاً خوبی داشتند. این قیمت اما به دلیل تولید بیش از حد آنها به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. پویایی در بازار وجود دارد که ادامه خواهد داشت و انتظار می‌رود در آینده شاهد اختراعاتی باشیم که جایگزین انواع آهنربایی که اکنون استفاده می‌کنیم.
این یکی از مشکلات است؛ سرمایه گذاران تمایلی به سرمایه گذاری در بخش های پویا و نامطمئن ندارند. در انتهای بالای زنجیره ارزش، پروژه های اکتشاف مواد معدنی در جذب سرمایه گذار بسیار موفق بوده اند و به عنوان مثال، کارخانه های پایین دستی توربین های بادی می توانند سرمایه گذاران را جذب کنند. با این حال، در بین این اهداف فرآیندهای پیچیده ای وجود دارد که سرمایه گذاری را جذب نمی کند. از آنجایی که این یک کسب و کار چند عنصری است، توسعه‌دهنده باید برای همه عناصر جایگزین پیدا کند، در غیر این صورت هیچ مورد تجاری وجود ندارد. بنابراین باید مشاغل خاصی برای همه مواد تولید شده پیدا شود.
این همچنین به معنای پردازش تمام عناصری است که وارد صنایع مختلف می شوند. این فرآیند برای هر زیربخش یا برای هر هدف خدماتی خاص است. مراحل زیادی از شرکت های تخصصی درگیر این شبکه پیچیده مراحل پردازش هستند. این گاهی اوقات نادیده گرفته می شود و به این سؤال کاهش می یابد که “چرا ما نمی توانیم نئودیمیم تهیه کنیم؟” نئودیمیم یک محصول مشترک است و مانند طلا به خودی خود از معدن خارج نمی شود و این باید تشخیص داده شود.
آیا می‌توانید محدودیت‌های فعلی برای تامین امنیت زنجیره‌های تامین مواد خام حیاتی را تشریح کنید و توضیح دهید که چگونه می‌تواند بر انتقال انرژی سبز تأثیر بگذارد؟
بزرگترین محدودیت، مسائل ژئوپلیتیکی مربوط به چین است. چین صنعت خود را به گونه ای سازماندهی کرده است که کنترل بخش پایین دستی زنجیره تامین خاک های کمیاب را در دست دارد. آنها روی بخش بالادستی زنجیره تامین تمرکز نمی‌کنند زیرا می‌توانند محصولات نهایی را از کشورهای دیگر وارد کنند و با گروه‌های خارجی خاصی قراردادهای خروجی منعقد کرده‌اند. این گروه ها به دلیل تسلط این کشور بر زنجیره تامین چاره ای جز شراکت با چین ندارند. چین نیز قیمت را کنترل می کند، بنابراین در صورتی که گروه های رقابتی در خارج از چین ظاهر شوند، می توانیم ببینیم که کشور در دو جهت حرکت می کند: چین سهام جزئی پروژه را خریداری می کند یا قیمت را کنترل می کند تا آن را پایین نگه دارد.
این نه تنها به این دلیل است که چین قوی است، بلکه به دلیل آنچه در تلاش های کشورهای غربی می بینیم رخ می دهد. آنها سعی می کنند نقش چین را جایگزین کنند، اما تلاش برای رقابت با چین تنها با یک یا دو پروژه بزرگ بسیار ساده لوحانه است. کشورهای غربی باید در عوض بر روی بسیاری از پروژه های کوچک در بازارهای خاص تمرکز کنند. برخی از مواد خام برای این ممکن است از منابع ثانویه مانند قراضه و محصولات جانبی تهیه شود. در برخی موارد، ما می توانیم خاک های کمیاب را از سنگ آهن استخراج کنیم که به هر حال دور ریخته می شود. بسیاری از جریان های کوچک ممکن است قادر به استفاده و توسعه بازار باشند.
صنعت در غرب باید در مقیاس بسیار کوچک رشد کند، زیرا حتی اگر موفق به تولید محصول نهایی شده باشید، دیگر جایی برای رفتن ندارید زیرا بسیاری از تولید کنندگان آهنربا توسط چین کنترل می شوند. بازار همه این پروژه ها هنوز در چین است، بنابراین شما باید نه تنها تجارت خاک های کمیاب را توسعه دهید، بلکه صنعت مورد نیاز پروژه ها را نیز توسعه دهید. این دو چیز در تعادل هستند.
به نظر می رسد که در حال حاضر، در غرب، تمرکز زیادی بر روی زمین های کمیاب وجود دارد، اما ما از بسیاری از عناصری که دقیقاً در وضعیت مشابهی هستیم غفلت می کنیم. اگر در مورد سایر عناصر مستقل نیستیم، چرا باید صنعت خاکهای کمیاب را از چین خارج کنیم؟ قرن‌هاست که جهان به مواد خامی که از یک مکان می‌آیند متکی بوده است و این هنوز هم اغلب رخ می‌دهد.
به عنوان مثال، چین کنترل فولاد و آلومینیوم را در اختیار دارد زیرا این کشور سنگ آهن را از برزیل و استرالیا برای تولید و صادرات این کالاها وارد می کند. چین به دلیل سیستم های سیاسی و استراتژی های بعدی خود قادر به کنترل تولید برخی از کالاها است. در سیستم‌های غربی، مشوق‌ها توسعه می‌یابد، و سپس می‌توان امیدوار بود که صنعت اینها را بگیرد تا این بخش توسعه یابد. صنایع غربی در دهه 1990 به چین برون سپاری می کردند و آنها حق ثبت اختراع و حقوق IP را توسعه دادند. دیواری وجود دارد که اکنون شکستن آن بسیار دشوار است.
با این حال، قابل درک است که صنعت دفاعی مایل است منابع چینی را از سیستم های تسلیحاتی خود دور نگه دارد و در این شرایط، وابستگی به یک منبع خطرناک است. تنها راه برای انجام این کار، همانطور که قبلا ذکر شد، حمایت و توسعه گام های کوچک در طول مسیر است که به آرامی صنعت خاک های کمیاب غربی را گسترش می دهد.
ذخایر و منابع خاکی کمیاب و سایر مواد حیاتی گرینلند چیست؟
منابع بزرگی از خاک های کمیاب در گرینلند وجود دارد و معمولاً گفته می شود که تقریباً ده ذخایر وجود دارد. سه مورد از اینها در حال توسعه هستند: Sarfartôq، Kvanefjeld، و Kringlerne.
Kvanefjeld توسط یک گروه استرالیایی توسعه داده شد و آنها به مرحله بسیار پیشرفته توسعه زمین های کمیاب رسیدند. با این حال، گرینلند در سال 2021، استخراج اورانیوم را ممنوع کرد و اکتشاف ذخایر حاوی غلظت اورانیوم بیش از 100 قسمت در میلیون را ممنوع کرد. به دلیل وجود اورانیوم در ذخایر، این پروژه باید متوقف می شد.
Kringlerne یکی دیگر از منابع عظیم است که توسط یک گروه استرالیایی اداره می شود که در مرحله بسیار پیشرفته ای قرار دارد و مجوز بهره برداری را دریافت کرده است. شایعه شده است که آنها قرار است در سال 2024 آنلاین شوند. از برنامه های فعلی، این پروژه حدود 5000 تن خاکی کمیاب تولید خواهد کرد، اما پتانسیلی برای افزایش این میزان وجود دارد.
Sarfartôq اخیرا توسط Neo Performance Materials، یک تولید کننده آهنربا مستقر در کانادا، با یک کارخانه جداسازی در استونی، دوباره فعال شده است. اخیراً آنها از اتحادیه اروپا کمک مالی برای توسعه یک کارخانه آهنربا دریافت کردند. در اینجا، ما یک زنجیره تامین کاملا یکپارچه از معدن تا آهنربا خواهیم داشت. هیچ اطلاعاتی از تولید برنامه ریزی شده فاش نشده است.
در چهار تا پنج سال آینده، این بخش کوچکی از کل تقاضا برای خاکهای کمیاب را تشکیل می‌دهد، بنابراین با وجود منابع بسیار زیاد، مشکل در تامین تقاضای روزافزون، آنلاین کردن پروژه‌ها و توانایی پردازش مواد معدنی است. . تا همین اواخر ظرفیت معادن موجود کافی بوده و ظرفیت تولید افزایش یافته است. در آینده نزدیک، در واقع، علاوه بر خاک های کمیاب که در حال حاضر تولید می شود، به تولید بیشتری نیز نیاز خواهیم داشت.
