Η διύλιση σπάνιων γαιών για τη μετάβαση στην πράσινη ενέργεια είναι δύσκολη. Η MP Materials και η Lynas το ξέρουν από πρώτο χέρι.
Οι δύο μεγαλύτερες εταιρείες σπάνιων γαιών στον κόσμο, εκτός Κίνας, αντιμετωπίζουν προκλήσεις για να μετατρέψουν τον βράχο από τα ορυχεία τους σε δομικά στοιχεία για μαγνήτες που χρησιμοποιούνται σε ολόκληρη την παγκόσμια οικονομία, από το iPhone της Apple έως το Model 3 της Tesla και τα μαχητικά αεροσκάφη F-35 της Lockheed Martin.
Η πίεση της Δύσης να αναπτύξει ανεξάρτητες προμήθειες αυτών των πολύτιμων ορυκτών έγινε πιο επιτακτική, αφού το Πεκίνο επέβαλε ελέγχους εξαγωγών τον περασμένο μήνα στα στρατηγικής σημασίας μέταλλα γάλλιο και γερμάνιο, προκαλώντας φόβους παγκοσμίως ότι η Κίνα θα μπορούσε να εμποδίσει στη συνέχεια τις εξαγωγές σπάνιων γαιών ή της τεχνολογίας επεξεργασίας τους.
Οι δυσκολίες που αντιμετωπίζοτν η MP, η Lynas και άλλες εταιρείες για να διυλήσουν τις δικές τους σπάνιες γαίες υπογραμμίζουν το δύσκολο έργο που αντιμετωπίζει ο υπόλοιπος κόσμος να σπάσει τον ασφυκτικό κλοιό που έχει δημιουργήσει η Κίνα γύρω από τη βασική ομάδα των 17 μετάλλων, τα οποία απαιτούνται για την μετάβαση στην καθαρή ενέργεια.
Τεχνικές πολυπλοκότητες, προβλήματα συνεργασίας και ανησυχίες για τη ρύπανση δεν επιτρέπουν στις εταιρείες αυτές να διεκδικήσουν και να αποσπάσουν μερίδιο αγοράς από την Κίνα, η οποία σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας ελέγχει το 87% της παγκόσμιας ικανότητας διύλισης σπάνιων γαιών.
Εάν αυτά πρότζεκτ συνεχίσουν να αποτυγχάνουν, πολλές οικονομίες δεν θα καταφέρουν τον στόχο τους να μηδενίσουν τις εκπομπές άνθρακα έως το 2050 για να ελαχιστοποιήσουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, χωρίς τη συμμετοχή του Πεκίνου.
Τα σχέδια της αυστραλιανής Lynas να κατασκευάσει ένα διυλιστήριο σπάνιων γαιών στις ΗΠΑ με έναν ετέρο της από το Τέξας κατέρρευσαν. Η Lynas προσπαθεί τώρα να ολοκληρώσει ένα διυλιστήριο σπάνιων γαιών στη Δυτική Αυστραλία, που αντιμετώπισε αρκετά εμπόδια, και κατασκευάζει το δικό της εργοστάσιο αλλού στο Τέξας.
Ο στόχος της MP για τη διύλιση των δικών της μετάλλων σπάνιων γαιών το 2020 φρέναρε από την πανδημία και τις τεχνικές προκλήσεις του COVID-19 και μετατοπίστηκε για τα τέλη του 2023.
Πολύτιμα ορυκτά, δύσκολη επεξεργασία
Η διαδικασία διύλισης σπάνιων γαιών είναι πολύ περίπλοκη. Οι μαγνήτες σπάνιων γαιών μετατρέπουν την ισχύ σε κίνηση και είναι απαραίτητα συστατικά στον κινητήρα ενός ηλεκτρικού οχήματος. Είναι ελαφρύτεροι και μπορούν να αντέξουν πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες από τους παραδοσιακούς μαγνήτες, εν μέρει λόγω των μοναδικών χημικών τους ιδιοτήτων.
Τα διυλιστήρια σπάνιων γαιών καλούνται να επεξεργαστούν 17 μέταλλα, ανάλογα με τη γεωλογία ενός κοιτάσματος, καθένα από τα οποία έχει σχεδόν το ίδιο μέγεθος και βάρος, καθιστώντας τον διαχωρισμό περίπλοκο. Αυτές οι σπάνιες γαίες πρέπει να απομακρυνθούν με συγκεκριμένη σειρά, εμποδίζοντας τις εταιρείες επεξεργασίας να επιλέξουν συγκεκριμένα στοιχεία που μπορεί να θέλουν.
Για την εξαγωγή νεοδύμιου και πρασεοδύμιου για την κατασκευή μαγνητών ηλεκτρικων οχημάτων, για παράδειγμα πρέπει πρώτα να αφαιρεθούν τα λιγότερο επιθυμητά λανθάνιο και δημήτριο, που αποτελούν περίπου το 83% των αποθεμάτων στην Καλιφόρνια, σε μια διαδικασία που βασίζεται σε ένα περίπλοκο κοκτέιλ οξέων, βάσεων και άλλων χημικών ουσιών που είναι προσαρμοσμένα στη γεωλογία του ορυχείου.
Η Κίνα εδώ και πολλά χρόνια έχει επενδύσει πολύ και έξυπνα στην ικανότητα επεξεργασίας για τη μετατροπή του υλικού (σπανίων γαιών) από το ορυχείο μέχρι τον μαγνήτη, αλλά δεν συμβαίνει το ίδιο με τον υπόλοιπο κόσμο.
Κινεζική κυριαρχία
Η τεχνογνωσία της Κίνας στη διύλιση επέτρεψε στη χώρα να καθορίσει τις τιμές των σπάνιων γαιών σε διαφορετικά στάδια επεξεργασίας προς όφελός της, συμπεριλαμβανομένων χαμηλών τιμών για τα τελικά προϊόντα, με σκοπό να εμποδίσει τον ξένο ανταγωνισμό.
Εστιάζοντας στρατηγικά σε βιομηχανίες που χρησιμοποιούν τους μαγνήτες - κατασκευασμένους με σπάνιες γαίες που εξευγενίζονται στην Κίνα, με περιθώρια κέρδους που διατηρούνται σκόπιμα χαμηλά - το Πεκίνο μπορεί να ενισχύσει την ακμάζουσα βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων του.
Το μοντέλο της Κίνας γνώρισε απότομη ενίσχυση τον περασμένο μήνα, όταν οι τιμές των σπάνιων γαιών βυθίστηκαν στο χαμηλότερο επίπεδό τους εδώ και σχεδόν τρία χρόνια, εν μέρει λόγω της αυξανόμενης κινεζικής προσφοράς. Η Κίνα προσφέρει επίσης έκπτωση 13% στις εξαγωγές στους κατασκευαστές μαγνητών που χρησιμοποιούν το υλικό της, ενισχύοντας την κυριαρχία της.
Το Πεκίνο εδώ και χρόνια επιτρέπει τις εισαγωγές ελαφρώς επεξεργασμένων πετρωμάτων. Η στρατηγική αυτή βοηθά στη διασφάλιση τιμών που δίνουν κίνητρα σε άλλες χώρες να σκάψουν νέα ορυχεία αλλά όχι να κατασκευάσουν μονάδες επεξεργασίας.
Η MP έστειλε περίπου 43.000 μετρικούς τόνους υλικού στην Κίνα πέρυσι για διύλιση. Η Μιανμάρ, το Βιετνάμ και άλλες χώρες αποστέλλουν επίσης υλικό στην Κίνα για διύλιση.
Η Lynas διυλίζει στη Μαλαισία το υλικό που παράγει στην Αυστραλία, αλλά οι αρχές στην Κουάλα Λουμπούρ σχεδιάζουν να μπλοκάρουν τις εισαγωγές το επόμενο έτος, επικαλούμενες ανησυχίες ότι το εργοστάσιο της Lynas διαρρέει ραδιενεργά απόβλητα.
Η εταιρεία πουλάει εδώ και καιρό μέταλλα σπάνιων γαιών στις Ηνωμένες Πολιτείες (στην ιδιωτική Blue Line) για επεξεργασία σε εξειδικευμένα υλικά. Το 2019, συμφώνησαν να κατασκευάσει εγκαταστάσεις διύλισης κοντά στο Σαν Αντόνιο του Τέξας και συζήτησε με αξιωματούχους της κυβέρνησης Τραμπ τα σχέδιά τους να είναι «ο μόνος μεγάλης κλίμακας παραγωγός χωριστών (στοιχείων σπάνιων γαιών) στον κόσμο εκτός Κίνας».
Ομως αυτή η προσπάθεια, που χρηματοδοτείται εν μέρει από το Πεντάγωνο, έκτοτε έχει καταρρεύσει, χωρίς να έχει γίνει γνωστή η αιτία. Η Lynas αυτή την εβδομάδα ανακοίνωσε τα σχέδιά της για κατασκευή άλλων εγκαταστάσεων διύλισης κατά μήκος της ακτής του Τέξας, με 258 εκατομμύρια δολάρια σε χρηματοδότηση του Πενταγώνου.
Αντίστοιχα πρότζεκτ στη Σουηδία, τη Νότια Αφρική, την Αυστραλία και άλλες χώρες στοχεύουν στην εξαγωγή σπάνιων γαιών από απόβλητα και υποπροϊόντα ορυχείων που θα μπορούσαν να καλύψουν το 8% της παγκόσμιας ζήτησης.
Η Benchmark Mineral Intelligence, ένας πάροχος δεδομένων αγοράς, εκτιμά ότι η Κίνα διυλίζει το 89% του παγκόσμιου νεοδυμίου και πρασεοδύμιου, τα βασικά μέταλλα για τους μαγνήτες ηλεκτρικών οχημάτων, κυριαρχία που μέχρι το 2028 αναμένεται να πέσει στο 75%.
Ο παγκόσμιος έλεγχος της Κίνας στη διύλιση του δυσπροσίου προβλέπεται από να μειωθεί από 99% το 2023 σε 94% έως το 2028. Το δυσπρόσιο βοηθά στη διατήρηση της μαγνήτισης σε υψηλές θερμοκρασίες.
Καθαρότερη τεχνολογία
Το μονοπώλιο της Κίνας θα πρέπει να σπάσει, όμως, χωρίς να θυσιαστεί το περιβάλλον, λένε οι αναλυτές του κλάδου, καθώς οι ανησυχίες για τα τοξικά απόβλητα των τρεχουσών διεργασιών εμποδίζουν τα επίδοξα πρότζεκτ.
Οι προσπάθειες της Leading Edge Materials για την ανάπτυξη του κοιτάσματος σπάνιων γαιών Norra Karr στη Σουηδία σταμάτησαν το 2016 λόγω ανησυχιών ότι οι χημικές ουσίες θα μπορούσαν να περάσουν στο πόσιμο νερό.
Η Tesla ανακοίνωσε τον Μάιο σχέδια για την κατασκευή μαγνητών EV χωρίς σπάνιες γαίες, επικαλούμενη «περιβαλλοντικούς και υγειονομικούς κινδύνους» στην υπάρχουσα διαδικασία.
Η American Rare Earths συνεργάζεται με επιστήμονες της αμερικανικής κυβέρνησης για την ανάπτυξη βακτηρίων που θα μπορούσαν να επεξεργαστούν σπάνιες γαίες. Οι ιδιωτικές εταιρείες Locus Mining και Aether Bio μελετούν επίσης τρόπους χρήσης επιφανειοδραστικών και νανοτεχνολογίας, αντίστοιχα.
Ωστόσο, οι καθαρότερες λύσεις απέχουν χρόνια από την παραγωγή.