Η παγκόσμια παραγωγή των βασικών μαγνητικών σπάνιων γαιών ανέρχεται σε περίπου 70.000 έως 80.000 μετρικούς τόνους ετησίως, ενώ η πιο πολύτιμη παραγωγή βαρέων σπάνιων γαιών μετριέται στις λίγες χιλιάδες και αποτελούν την βάση των υλικών κάτω από μια βιομηχανική στοίβα πολλών τρισεκατομμυρίων δολαρίων
Τα ηλεκτρικά οχήματα, τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, η βιομηχανική ρομποτική και οι υποδομές τεχνητής νοημοσύνης εξαρτώνται όλα σε μεγάλο βαθμό από μόνιμους μαγνήτες που κατασκευάζονται από κράματα σπάνιων γαιών που η Βόρεια Αμερική δεν ήταν σε θέση να παράγει εδώ και δεκαετίες.
Αυτό που διακυβεύεται είναι 500 δισεκατομμύρια δολάρια σε παγκόσμιες πωλήσεις ηλεκτρικών οχημάτων, μια αγορά ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης ύψους 1 τρισεκατομμυρίου δολαρίων, εκατοντάδες δισεκατομμύρια σε βιομηχανικό αυτοματισμό και ρομποτική και εκατοντάδες δισεκατομμύρια ακόμη σε προβλεπόμενες υποδομές τεχνητής νοημοσύνης κατά την επόμενη δεκαετία.
Στο επίκεντρο αυτών των τομέων βρίσκονται εταιρείες που λειτουργούν σε τεράστια κλίμακα.
Η Tesla παρέδωσε 1,8 εκατομμύρια ηλεκτρικά οχήματα πέρυσι. Η Apple απέστειλε περισσότερα από 220 εκατομμύρια iPhones. Η Amazon διαθέτει περισσότερες από 750.000 ρομποτικές μονάδες σε όλο το δίκτυο logistics της. Η Microsoft και η Google επενδύουν δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως σε κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας Τεχνητής Νοημοσύνης. Αυτές οι πλατφόρμες αντιπροσωπεύουν τρισεκατομμύρια δολάρια σε επιχειρηματική αξία. Όλες τους βασίζονται σε συστήματα μαγνητών σπάνιων γαιών.
Η παγκόσμια παραγωγή των βασικών μαγνητικών σπάνιων γαιών ανέρχεται σε περίπου 70.000 έως 80.000 μετρικούς τόνους ετησίως, ενώ η πιο πολύτιμη παραγωγή βαρέων σπάνιων γαιών μετριέται στις λίγες χιλιάδες.
Αυτή είναι η βάση των υλικών κάτω από μια βιομηχανία πολλών τρισεκατομμυρίων δολαρίων.
Πριν κατασκευαστεί ένας μόνο μαγνήτης, το οξείδιο των σπάνιων γαιών πρέπει να μετατραπεί σε μέταλλο και κράμα υψηλής καθαρότητας. Αυτό το βήμα μεταλλοποίησης ελέγχει την απόδοση. Για χρόνια, η Βόρεια Αμερική δεν λειτουργούσε αυτή τη δυνατότητα σε βιομηχανική κλίμακα.
Η επιστροφή στη Βόρεια Αμερική
Η Αμερικανική καινοτόμος εταιρεία REalloys έχει φέρει την κρίσιμη μεταλλοποίηση σπάνιων γαιών στο βορειοαμερικανικό έδαφος, τοποθετώντας τη λειτουργία της στο Euclid του Οχάιο. Οι μαγνήτες σπάνιων γαιών δεν αποτελούν δευτερεύουσα ιστορία στη σύγχρονη οικονομία. Είναι ένα από τα κρυφά λειτουργικά της συστήματα.
«Τα στοιχεία σπάνιων γαιών είναι σχετικά διαδεδομένα γεωλογικά», δήλωσε ο συνιδρυτής της REAlloys, Tim Johnston, στο Oilprice . «Αυτό που είναι σπάνιο είναι η βιομηχανική δυνατότητα να τα διαχωρίσει οικονομικά σε οξείδια υψηλής καθαρότητας και στη συνέχεια να τα μετατρέψει σε μέταλλα και κράματα σε κλίμακα».
Αυτό το βήμα μετατροπής καθορίζει εάν η αλυσίδα εφοδιασμού μαγνητών λειτουργεί. Ωστόσο, το χάσμα μεταξύ του μεγέθους των βιομηχανιών που εξαρτώνται από αυτήν και του μικρού όγκου μετάλλου που τις τροφοδοτεί είναι τεράστιο.
Οι αγορές κατάντη είναι τεράστιες. Τα ηλεκτρικά οχήματα παράγουν εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια σε ετήσιες πωλήσεις. Τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης είναι μια κατηγορία τρισεκατομμυρίων δολαρίων. Ο βιομηχανικός αυτοματισμός και η ρομποτική προσθέτουν ένα άλλο μεγάλο και αυξανόμενο επίπεδο. Η επιχειρηματική αξία που βρίσκεται πάνω από αυτούς τους τομείς ανέρχεται σε τρισεκατομμύρια.
Τα αμυντικά συστήματα βασίζονται σε αυτά για καθοδήγηση, ραντάρ, ενεργοποιητές και προηγμένες πλατφόρμες όπλων. Μεγάλοι εργολάβοι, όπως η Lockheed Martin, η Boeing και ο βιομηχανικός γίγαντας General Electric, βασίζονται σε συστήματα μαγνητών σπάνιων γαιών υψηλής απόδοσης σε κινητήρες αεροσκαφών, ηλεκτρονικά συστήματα, συστήματα καθοδήγησης πυραύλων και πλατφόρμες όπλων επόμενης γενιάς.
Τα συστήματα μετάδοσης κίνησης της Tesla, το οικοσύστημα υλικού της Apple, η ρομποτική αποθήκης της Amazon και η ευρύτερη ώθηση αυτοματισμού εξαρτώνται όλα από μόνιμους μαγνήτες υψηλής απόδοσης.
Το ανώτερο στρώμα των σπάνιων γαιών είναι ακόμη πιο περιορισμένο.Το δυσπρόσιο και το τέρβιο αποφασίζουν εάν ένας μαγνήτης μπορεί να διατηρήσει την απόδοσή του υπό συνθήκες θερμότητας, καταπόνησης και βαριάς λειτουργίας.
Γι' αυτό η ιστορία των σπάνιων γαιών δεν τελειώνει στο ορυχείο. Δεν τελειώνει καν στο οξείδιο. Η πραγματική μόχλευση εμφανίζεται αργότερα, όταν αυτά τα υλικά πρέπει να μετατραπούν σε χρησιμοποιήσιμο μέταλλο, να κραματοποιηθούν σωστά και να παρασχεθούν σε μορφή που οι κατασκευαστές μπορούν να πληρούν τις προϋποθέσεις.
Αυτό είναι το κομμάτρι για το οποίο η Κίνα αφιέρωσε δεκαετίες για να εδραιώσει.Και είναι αυτό που εταιρείες όπως η REalloys ανακατασκευάζουν τώρα στη Βόρεια Αμερική.
Η επένδυση στο Οχάϊο
Η εγκατάσταση Euclid της εταιρείας λειτουργεί στο πιο δύσκολο βήμα της αλυσίδας εφοδιασμού σπάνιων γαιών: την μεταλλοποίηση. Αυτό είναι το σημείο όπου τα οξείδια των σπάνιων γαιών ανάγονται χημικά σε μέταλλο υψηλής καθαρότητας και κραματοποιούνται στα υλικά που χρησιμοποιούν στην πραγματικότητα οι κατασκευαστές για την παραγωγή μόνιμων μαγνητών.
Είναι επίσης το λιγότερο ανεπτυγμένο μέρος της αλυσίδας εφοδιασμού εκτός Κίνας.
«Η μεταλλοποίηση είναι το λιγότερο ανεπτυγμένο μέρος της αλυσίδας αξίας εκτός Κίνας», εξήγησε ο Johnston. «Απαιτεί βαθιά, συσσωρευμένη λειτουργική εμπειρογνωμοσύνη και συστήματα ελέγχου διεργασιών ικανά να διαχειρίζονται πολύπλοκες μεταβλητές σε συνεχή παραγωγή. Ακόμα και με κεφάλαιο και ισχυρή εκτέλεση, η αναπαραγωγή αυτής της ικανότητας διαρκεί συνήθως τρία έως επτά χρόνια ή και περισσότερο — με σημαντικό τεχνικό και ποιοτικό κίνδυνο». «Λύνουμε το πιο δύσκολο κομμάτι — αποδεικνύοντας ότι η μεταλλοποίηση και η κραματοποίηση σπάνιων γαιών μπορούν να γίνουν εγχώρια σύμφωνα με τις προδιαγραφές που απαιτούν οι πραγματικοί πελάτες», δήλωσε ο Johnston.
Η εγκατάσταση κλείνει το πιο εύθραυστο ρήγμα στην αλυσίδα εφοδιασμού σπάνιων γαιών της Δύσης: τη μετατροπή του οξειδίου σε μέταλλο.
Και κλιμακώνεται την ίδια στιγμή που η Ουάσιγκτον επιβάλλει μια αυστηρή προθεσμία στην αμυντική βιομηχανία.
Από το 2027, οι κανόνες προμηθειών του Πενταγώνου θα απαγορεύουν τη χρήση υλικών μαγνητών σπάνιων γαιών κινεζικής προέλευσης σε αμερικανικά οπλικά συστήματα. Αυτή η απαίτηση έχει σημαντικές επιπτώσεις για την αμυντική βιομηχανική βάση των ΗΠΑ.
Εργολάβοι, όπως η Lockheed Martin, η Boeing και ο βιομηχανικός κατασκευαστής General Electric, ενσωματώνουν συστήματα μαγνητών σπάνιων γαιών σε αεροσκάφη, συστήματα πρόωσης, πλατφόρμες ραντάρ και τεχνολογίες πυραύλων. Η διασφάλιση ότι αυτά τα εξαρτήματα μπορούν να προέλθουν από ασφαλείς εγχώριες αλυσίδες εφοδιασμού έχει γίνει γρήγορα στρατηγική προτεραιότητα.
Η βιομηχανική δυναμικότητα αυξάνεται τώρα για να τηρηθεί αυτή η προθεσμία.
Η SRC και η REAlloys στοχεύουν σε περίπου 400 τόνους ετήσια παραγωγή σπάνιων γαιών μέχρι το τέλος του 2027, φτάνοντας περίπου τους 600 τόνους καθώς η Φάση 1 κλιμακώνεται.
Το σύστημα σπάνιων γαιών
Για χρόνια, οι δυτικές κυβερνήσεις αντιμετώπιζαν την εξάρτηση από τις σπάνιες γαίες ως ένα στρατηγικό πρόβλημα που θα μπορούσε να λυθεί κάποια μέρα.
Αυτή η στάση έχει αλλάξει. Η συζήτηση έχει μετατραπεί σε βιομηχανική ανάπτυξη.
Η πρόσφατη ανακοίνωση που σχετίζεται με την πλατφόρμα REAlloys καταδεικνύει πόσο γρήγορα αρχίζει να διαμορφώνεται η ανασυγκρότηση της αλυσίδας εφοδιασμού. Η Ουάσινγκτον κατευθύνει τώρα κεφάλαια και συμβάσεις προς τα ελλείποντα στρώματα του συστήματος σπάνιων γαιών - ιδιαίτερα το στάδιο της μεταλλοποίησης που μετατρέπει τα διαχωρισμένα οξείδια σε χρησιμοποιήσιμα μέταλλα και κράματα.
Η Υπηρεσία Αμυντικής Λογιστικής ανέθεσε πρόσφατα μια σύμβαση για την προώθηση της μεταλλοθερμικής παραγωγής μετάλλων σαμαρίου και γαδολινίου. Το έργο περιλαμβάνει εργασίες μηχανικού σχεδιασμού για μια αρθρωτή εγκατάσταση ικανή να παράγει περίπου 300 τόνους ετησίως, μια δομή που προορίζεται να αναπαραχθεί καθώς αυξάνεται η ζήτηση.
Ταυτόχρονα ανοίγουν ομοσπονδιακά κανάλια χρηματοδότησης. Η Τράπεζα Εξαγωγών-Εισαγωγών των Ηνωμένων Πολιτειών εξέδωσε επιστολή ενδιαφέροντος για έως και 200 εκατομμύρια δολάρια που συνδέεται με την επέκταση της επεξεργασίας σπάνιων γαιών που συνδέεται με την πλατφόρμα REAlloys, σηματοδοτώντας πιθανή μεγάλης κλίμακας υποστήριξη για εγχώρια μεσαία ροή και ικανότητα μεταλλοποίησης.
Η στρατηγική σημασία αυτής της δυνατότητας έχει προσελκύσει την προσοχή πολύ πέρα από τον τομέα των υλικών. Ο απόστρατος στρατηγός τεσσάρων αστέρων Τζακ Κιν, πρώην Αντιαρχηγός του Γενικού Επιτελείου του Στρατού των ΗΠΑ, εντάχθηκε πρόσφατα στο διοικητικό συμβούλιο της REAlloys.
Η παρουσία του αντικατοπτρίζει μια ευρύτερη μετατόπιση στον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζεται η επεξεργασία σπάνιων γαιών στην Ουάσινγκτον. Η μεταλλοποίηση δεν αντιμετωπίζεται πλέον ως βιομηχανική εξειδίκευση. Αποτελεί πλέον μέρος του αμυντικού σχεδιασμού.
Το χρονοδιάγραμμα δεν είναι απεριόριστο. Μέχρι το 2027, οι κανόνες προμηθειών του Πενταγώνου θα απαγορεύουν τα υλικά μαγνητών σπάνιων γαιών κινεζικής προέλευσης σε αμερικανικά οπλικά συστήματα. Η ανακατασκευή έχει ξεκινήσει.
Το μόνο ερώτημα τώρα είναι η ταχύτητα.
www.worldenergynews.gr
