25/03/2025
0Что это такое, как используются и где встречаются?
Северный полюс – это поляризующая тема. Президент Дональд Трамп неоднократно заявлял, что хочет приобрести Гренландию; он не исключил взятия его силой. Делегация американских официальных лиц прибудет на автономную территорию Дании в конце этой недели, якобы для того, чтобы познакомиться с ее культурой и историей. Но что действительно мотивирует Трампа к стремлению к арктическим землям, так это «редкоземельные элементы» Гренландии — категория материалов, жизненно важных для современных армий и экономик.
Президент одержим этими стратегическими ресурсами. Потенциальная сделка, предоставляющая Америке некоторые права на редкоземельные элементы, которые могут быть захоронены в Украине, была частью переговоров о продолжении военной поддержки страны. Трамп также любит «критически важные минералы». Сделка для них находится в разработке в Конго. Он также использовал полномочия военного времени, чтобы стимулировать добычу полезных ископаемых у себя дома.
«Редкоземельные элементы» и «критические материалы» становятся все более привычными терминами. Тем не менее, они остаются нечеткими, сбивающими с толку вещами. Вот краткое изложение наиболее востребованных в мире металлов и минералов.
Редкоземельные элементы
Скандий, иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций
Другие критические элементы
Литий, бериллий, фтор, магний, алюминий, кремний, титан, ванадий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, мышьяк, рубидий, цирконий, ниобий, рутений, родий, палладий, индий, олово, сурьма, теллур, цезий, гафний, тантал, вольфрам, иридий, платина, висмут
*Сталь, карбид кремния, графит, барит и плавиковый шпат классифицируются как критические материалы Министерством энергетики США, но не являются элементами периодической таблицы Источники: Министерство энергетики США; Министерство энергетики Вирджинии
Не существует единого определения для критических материалов (т.е. переработанных веществ) и критических минералов (встречающихся в природе). Америка, ЕС и Великобритания, например, имеют несколько разные списки материалов, которые они считают «критическими» (в таблице выше используется классификация Министерства энергетики США, DOE). Некоторые из них производятся в больших объемах для промышленности: алюминий и сталь идут на солнечные батареи и ветряные турбины, а медь используется для всего, от кабелей до автомобилей. Кобальт, литий и никель составляют катоды аккумуляторов для электромобилей, а графит является основным анодным элементом.
Некоторые из этих материалов были обнаружены совсем недавно; Другие использовались на протяжении веков. Сурьма, известная в Древней Греции своими лечебными свойствами и косметическим применением, в настоящее время используется для изготовления огнестойкой одежды, игрушек, кабелей и самолетов. Ванадий, названный в честь скандинавской богини, представляет собой стальную добавку, используемую в броне и ядерных реакторах. Он стал известен на рубеже 20-го века. Семейство критических минералов расширилось во время холодной войны: кобальт, титан, вольфрам и другие стали оружейными материалами из-за их твердости и высокой температуры плавления.
Примеры использования редкоземельных элементов
*Не классифицируется как критический минерал Министерством энергетики США †Реакторы или батареи Примечание: элементы перечислены в следующем порядке: скандий, иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций Источник: Министерство энергетики Вирджинии
Кроме того, существуют редкоземельные элементы (см. таблицу выше), группа из 17 минералов, которые имеют схожие химические свойства. Все, кроме прометия, классифицируются Министерством энергетики как критические. Неодим производит магниты, которые используются в электродвигателях и ветряных турбинах. Иттрий и европий используются в экранах телевизоров и компьютеров, потому что они могут отображать разные, яркие цвета в зависимости от источника света.
Редкоземельные элементы требуются в мизерных количествах. Их поиск включает в себя детальное исследование. Например, считается, что Украина обладает значительными запасами редкоземельных элементов, но конфликты и пробелы в инвестициях препятствуют разведке. Геологическая служба США (USGS) называет 15 стран и Гренландию как страны, обладающие фактическими запасами (см. карту).
Производство или запасы редкоземельных элементов*
*Включает страны и территории, которые подробно описали месторождения. Не включает страны с возможными ресурсами Источник: USGS Mineral Commodity Summaries, январь 2025 г.
Определяющей чертой критических материалов и редкоземельных элементов является не то, что они обязательно редки в земной коре. Но их часто бывает сложно извлечь. Для некоторых, таких как медь, это связано с тем, что они добываются промышленным способом в течение десятилетий: многие крупные рудники старые и истощаются; новые шахты, как правило, находятся в политически нестабильных или труднодоступных местах. Другие критически важные материалы, в том числе редкоземельные элементы, почти никогда не встречаются в чистом виде. Они должны быть отделены от других полезных ископаемых, когда их выкапывают из земли, что является загрязняющим процессом, который поглощает энергию и доллары (вот почему западные страны не решаются делать это у себя на заднем дворе). В то же время рынок таких жизненно важных металлов часто невелик, поэтому страны, которые начали их производить на ранней стадии, монополизируют рынок.
Их переработка еще более концентрирована — обычно в руках Китая. На долю Чили приходится 23% мирового производства меди, но 44% рафинированной меди в мире приходится на Китай. Заметным исключением является никель, половина которого добывается (и часто рафинируется) в Индонезии. Китай еще больше доминирует в производстве редкоземельных элементов (см. графики ниже).
Редкоземельные элементы, оценочный % от общего мирового количества
*Страны и территории, которые подробно картировали месторождения. Данные недоступны для Мьянмы, Мадагаскара, Малайзии и Нигерии †Оценка представляет собой квоту добычи и исключает недокументированную добычу Источник: USGS Mineral Commodity Summaries, январь 2025 г.
В ближайшие десятилетия развитие возобновляемых источников энергии и электромобилей потребует огромного количества критически важных материалов. По оценкам Международного энергетического агентства, если страны будут придерживаться своих текущих климатических обязательств, ежегодный спрос на редкоземельные элементы, никель, кобальт и литий вырастет на 62%, 73%, 80% и 400% соответственно к 2040 году. Даже спрос на медь, который и без того высок, по прогнозам, вырастет на треть за этот период, до 37 млн тонн.
Это не значит, что цены достигнут стратосферы. Некоторые металлы, такие как литий, когда-то считались редкими, но на самом деле их много и требуют меньше инвестиций для добычи. Это должно удерживать цены на более низком уровне. Предложение кобальта, побочного продукта меди, никеля и других металлов, быстро растет, несмотря на то, что спрос на него снижается из-за изменений в технологии, лежащей в основе аккумуляторов для электромобилей. Для нишевых металлов, таких как редкоземельные металлы, перебои с поставками или ограничения экспорта, особенно в Китае, могут привести к скачкам цен и дефициту. Но эту проблему можно решить при правильном объеме инвестиций в альтернативных поставщиков, возможно, субсидируемых или делаемых государством. Минерал, с которым сталкиваются наибольшие разрушения, — это медь, которая требуется в гораздо больших объемах. Горнодобывающие предприятия вряд ли смогут накопать достаточно материала, чтобы не отставать от растущего спроса. Политики одержимы редкоземельными элементами. Но реальная проблема заключается в гораздо более распространенном металле.
