Στην προσπάθεια δημιουργίας μιας ισχυρής αλυσίδας εφοδιασμού σπάνιων γαιών η Βόρεια Αμερική διαθέτει επαρκή κοιτάσματα κατάλληλης ποιότητας ώστε να αρχίσει να αναζητά λύσεις εντός των δικών της συνόρων, σύμφωνα με μελέτη του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν που δημοσιεύθηκε στο Resources, Conservation and Recycling
Οι σπάνιες γαίες αποτελούν κρίσιμα συστατικά πολλών προϊόντων της καθημερινής ζωής, συμπεριλαμβανομένων των κινητών τηλεφώνων, των μπαταριών αυτοκινήτων, των υπολογιστών, των τηλεοράσεων επίπεδης οθόνης και των μπαταριών που αποθηκεύουν ενέργεια παραγόμενη από ανανεώσιμες πηγές.
Περίπου οι μισές από τις σπάνιες γαίες που εξορύσσονται σήμερα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μαγνητών σε προϊόντα που κυμαίνονται από μαχητικά αεροσκάφη έως ανεμογεννήτριες και ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία, σύμφωνα με τη μελέτη.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τους επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν Stephen Kesler και Greg Keoleian, εκτιμούν ότι η παγκόσμια ζήτηση για σπάνιες γαίες θα αυξηθεί από 91 χιλιάδες τόνους το 2024 σε 123 χιλιάδες τόνους το 2030 και σε 150 χιλιάδες τόνους το 2040.
Ωστόσο, οι ΗΠΑ αντιπροσωπεύουν μόλις περίπου το 11% της εξόρυξης σπάνιων γαιών, ενώ η Κίνα αντιστοιχεί περίπου στο 70%.
Αξιολογώντας 28 τοποθεσίες σε ολόκληρη τη Βόρεια Αμερική, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι τοποθεσίες αυτές περιέχουν αρκετές σπάνιες γαίες ώστε να καλύψουν περισσότερο από τις ανάγκες των Ηνωμένων Πολιτειών για τις επόμενες δεκαετίες, αλλά μόνο ορισμένα από τα κοιτάσματα μπορούν να εξορυχθούν με οικονομικά βιώσιμο τρόπο.
«Με αυτή τη μελέτη προσπαθούμε να προσφέρουμε ένα πλαίσιο πληροφοριών που θα μπορούσε να επιτρέψει μια πιο συστηματική αξιολόγηση των κοιτασμάτων και να αποφευχθεί η υπερβολική συγκέντρωση υποστήριξης σε κοιτάσματα που ενδέχεται, μακροπρόθεσμα, να μην είναι ανταγωνιστικά», δήλωσε ο Kesler, ομότιμος καθηγητής στο Τμήμα Γεωλογικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν.
«Από περιβαλλοντική άποψη, δεν θέλουμε να γίνεται περισσότερη εξόρυξη από όση είναι απαραίτητη και, εάν υπάρξει υπερβολική παραγωγή, τότε οι τιμές πέφτουν και όλοι βγαίνουν εκτός αγοράς. Πρόκειται για μια περίπτωση όπου λίγη κρατική εποπτεία, όσον αφορά τη χρηματοδότηση και την ενθάρρυνση, μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη μιας σταθερής βιομηχανίας».
Αξιολόγηση ποιότητας
Για να προσδιορίσουν την ποιότητα αυτών των κοιτασμάτων, οι ερευνητές εξέτασαν την ποσότητα, την περιεκτικότητα και το συνολικό περιεχόμενο σε οξείδια σπάνιων γαιών σε κάθε τοποθεσία.
Η ποσότητα αναφέρεται στο πόσο πέτρωμα που περιέχει σπάνιες γαίες υπάρχει στο υπέδαφος, ενώ η περιεκτικότητα αναφέρεται στη συγκέντρωση των επιθυμητών στοιχείων μέσα στο πέτρωμα.
Οι ερευνητές αξιολόγησαν επίσης ποια άλλα ορυκτά και στοιχεία ενδέχεται να υπάρχουν και να περιπλέκουν τη διαδικασία εξόρυξης. Για παράδειγμα, το θόριο, ένα ραδιενεργό στοιχείο, απαντάται συχνά σε κοιτάσματα σπάνιων γαιών και η ασφαλής διάθεσή του είναι δαπανηρή, δήλωσε ο Kesler.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι όλα τα κοιτάσματα στη Βόρεια Αμερική, με εξαίρεση το ορυχείο Mountain Pass στην Καλιφόρνια που ήδη λειτουργεί, είναι χαμηλότερης ποιότητας από εκείνα που βρίσκονται σε λειτουργία στην Κίνα και την Αυστραλία. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να αξιοποιηθούν», δήλωσε ο Kesler.
«Η ουσία είναι ότι τα κοιτάσματα είναι αρκετά κοντά σε ποιότητα ώστε να μπορούν να υποστηρίξουν μια εγχώρια αλυσίδα εφοδιασμού με λίγη κρατική υποστήριξη, ιδιαίτερα εάν οι τιμές παραμείνουν υψηλές. Το αυξημένο κόστος εξόρυξης σπάνιων γαιών σε μια τέτοια αλυσίδα εφοδιασμού θα μπορούσε να αντισταθμιστεί από εξοικονομήσεις σε άλλα στάδια της επεξεργασίας και της μεταποίησης».
Οι Kesler και Keoleian κατέγραψαν επίσης τους τύπους σπάνιων γαιών που είναι διαθέσιμοι σε κάθε τοποθεσία.
Οι σπάνιες γαίες κατηγοριοποιούνται γενικά σε δύο ομάδες: τις ελαφρές σπάνιες γαίες και τις βαριές σπάνιες γαίες.
Οι ελαφρές σπάνιες γαίες είναι πιο άφθονες και χρησιμοποιούνται σε ευρύ φάσμα προϊόντων. Διαθέτουν εξαιρετικές μαγνητικές ιδιότητες, ενώ οι βαριές σπάνιες γαίες είναι πολύτιμες επειδή βελτιώνουν τη σταθερότητα των μαγνητών σε υψηλές θερμοκρασίες, δήλωσε ο Kesler.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι τοποθεσίες στις Ηνωμένες Πολιτείες περιείχαν κυρίως ελαφρές σπάνιες γαίες, ενώ οι βαριές σπάνιες γαίες ήταν συγκεντρωμένες στον Καναδά.
«Για τις ελαφρές σπάνιες γαίες, οι Ηνωμένες Πολιτείες θα μπορούσαν να καλύψουν αποτελεσματικά τις δικές τους ανάγκες, ενώ για τις βαριές σπάνιες γαίες θα ήταν προτιμότερο να συνεργαστούμε με τον Καναδά», δήλωσε ο Kesler.
Γιατί χρειάζεται να γίνει εξόρυξη;
Μέχρι περίπου τη δεκαετία του 1980, οι Ηνωμένες Πολιτείες εξόρυσσαν τακτικά σπάνιες γαίες στο Mountain Pass στην Καλιφόρνια, αλλά η εξόρυξη αυτή μειώθηκε καθώς αυξήθηκε η εξόρυξη στην Κίνα.
Εκτός από την ανάπτυξη εγχώριων μεταλλευτικών δραστηριοτήτων, είναι σημαντικό οι Ηνωμένες Πολιτείες να δημιουργήσουν τη δική τους υποδομή επεξεργασίας και μια πλήρως ολοκληρωμένη αλυσίδα εφοδιασμού, δήλωσε ο Keoleian, καθηγητής βιώσιμων συστημάτων στη Σχολή Περιβάλλοντος και Βιωσιμότητας του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν. Προηγουμένως, οι σπάνιες γαίες που εξορύσσονταν στις Ηνωμένες Πολιτείες εξάγονταν στην Κίνα για επεξεργασία.
«Ένας λόγος που οι σπάνιες γαίες ταξινομούνται ως κρίσιμα ορυκτά είναι η ζωτική τους σημασία για πολλαπλές βιομηχανικές και τεχνολογικές εφαρμογές, καθώς και για την εθνική άμυνα», δήλωσε ο Keoleian.
«Αλλά αποτελούν επίσης έναν κίνδυνο για την αλυσίδα εφοδιασμού, και η διακοπή της θα μπορούσε να έχει σημαντικές οικονομικές και εθνικές επιπτώσεις ασφάλειας. Και είναι απαραίτητες για τη μετάβαση στην καθαρή ενέργεια».
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με επιστήμονες της Ford Motor Co. Στη συνέχεια, οι ερευνητές σχεδιάζουν να εξετάσουν την επάρκεια της εγχώριας προσφοράς σπάνιων γαιών για την κάλυψη της ζήτησης για ηλεκτρικά οχήματα και άλλες εφαρμογές έως το 2050.
Η ανάλυση αυτή επικεντρώνεται στα κοιτάσματα στις Ηνωμένες Πολιτείες που χαρακτηρίστηκαν σε αυτή τη μελέτη, στην επεξεργασία τους και στους ρυθμούς ανάκτησης τεσσάρων σπάνιων γαιών -νεοδύμιο, πρασεοδύμιο, δυσπρόσιο και τέρβιο - που χρησιμοποιούνται σε μαγνήτες.
Άλλοι συν-συγγραφείς περιλαμβάνουν τους Christian Hitt και Jacob Cieply από το Κέντρο Συστημάτων Βιωσιμότητας του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, καθώς και τους Hyung Chul Kim, Robert DeKleine και James Anderson από το Κέντρο Έρευνας και Καινοτομίας της Ford Motor Company.
(Περισσότερες πληροφορίες: Stephen Kesler et al., «Μεταφορά της εξόρυξης σπάνιων γαιών στη Βόρεια Αμερική», Resources, Conservation and Recycling (2026). DOI:10.1016/j.resconrec.2026.109027)
www.worldenergynews.gr
