Na początku kwietnia Pekin ponownie sięgnął po swój strategiczny atut w sporze handlowym z Waszyngtonem – największe na świecie złoża metali ziem rzadkich. Ruch Chin najbardziej zaboli sektor wojskowy, medyczny i zielonej energii w USA. To już trzeci taki cios w amerykańską technologię.
Rząd w Pekinie uzasadnił decyzję o wprowadzeniu kontroli eksportu tym, że objęte restrykcjami metale mają tzw. podwójne zastosowanie – mogą być wykorzystywane zarówno w celach cywilnych, jak i wojskowych.
Amerykanie są w trudnej sytuacji. Raport firmy konsultingowej Project Blue, pokazuje, że krajowy przemysł ma bardzo ograniczone możliwości przetwarzania tych metali.
- Te pierwiastki mają bezpośredni wpływ na rozwój kluczowych technologii i wspierających je branż na innych głównych rynkach. To zwiększa pozycję Chin w negocjacjach - powiedział David Merriman, dyrektor ds. badań w Project Blue.
Tym razem ograniczenia objęły siedem metali ziem rzadkich: samar, gadolin, terb, dysproz, lutet, skand i itr. Poniżej przedstawiamy ich znaczenie dla różnych sektorów przemysł.
Terb
Ten miękki, srebrzysty metal można znaleźć w żarówkach. Umożliwia też wyświetlanie kolorów na ekranach smartfonów. Terb zwiększa odporność na temperaturę magnesów stosowanych w samolotach, okrętach podwodnych i pociskach.
Zgodnie z raportem amerykańskiego Departamentu Obrony pierwiastek ten należy do najtrudniej dostępnych, gdyż stanowi mniej niż 1 procent wszystkich złóż ziem rzadkich.
Z danych chińskich służb celnych wynika, że Japonia jest dominującym odbiorcą terbu, do której trafia aż 85 proc. dostaw. Do Korei Południowej i Stanów Zjednoczonych trafia łącznie tylko 5 proc.
Itr
Itr jest stosowany w leczeniu raka wątroby oraz w produkcji laserów wykorzystywanych w zabiegach stomatologicznych i medycznych. Wzmacnia także wytrzymałość stopów metali, a dzięki wysokiej odporności na ciepło i wstrząsy sprawdza się w nadprzewodnikach wysokotemperaturowych.
Złoża tego metalu występują w kopalni Mountain Pass w Kalifornii. Jednak w celu uzyskania koncentratu Amerykanie muszą polegać na zagranicznych zakładach, ponieważ w USA nie ma w pełni komercyjnego zakładu separacji.
Uzależnienie amerykańskiego przemysłu od dostaw z Chin jest olbrzymie. W latach 2019-23 ok. 93 proc. importu itru pochodziło z Państwa Środka – wynika z raportu US Geological Survey (USGS).
Dysproz
Dzięki odporności na wysokie temperatury dysproz jest głównie wykorzystywany w stopach metali stosowanych do produkcji magnesów trwałych, używanych m.in. w silnikach i generatorach.
Ponadto pierwiastek ten odgrywa istotną rolę w transformacji energetycznej, ponieważ magnesy z dodatkiem tego metalu występują w turbinach wiatrowych oraz pojazdach elektrycznych. Związki dysprozu, dzięki zdolności do skutecznego pochłaniania neutronów, znajdują zastosowanie w prętach sterujących reaktorów jądrowych.
W przypadku tego pierwiastka cios Pekinu nie będzie dla amerykańskiego przemysłu tak bolesny. Ponad 50 proc. chińskiego eksportu dysprozu trafia do Japonii, ok. 10 proc. do Korei Południowej, natomiast zaledwie 0,1 proc. do Stanów Zjednoczonych.
Gadolin
Metal ten odgrywa kluczową rolę w medycynie. Gadolin jest podstawowym składnikiem środków kontrastowych stosowanych w rezonansie magnetycznym, co zwiększa widoczność obrazów i ułatwia wykrycie zmian w tkankach.
Gadolin ma jeszcze szersze zastosowanie. Już niewielkie ilości tego metalu zwiększają odporność materiałów na wysoką temperaturę i utlenianie, co czyni go cennym składnikiem magnesów, podzespołów elektronicznych oraz nośników danych.
Ponadto dzięki zdolności pochłaniania neutronów gadolin jest także wykorzystywany w rdzeniach reaktorów jądrowych.
Skand
Skand jest wykorzystywany m.in. do produkcji komponentów samolotów myśliwskich. Dzięki swoim właściwościom radioaktywnym znajduje również zastosowanie w procesie rafinacji ropy naftowej oraz w systemach podziemnych rurociągów, gdzie umożliwia precyzyjne wykrywanie wycieków.
Według USGS produkcja tego metalu w Stanach Zjednoczonych zakończyła się ponad 50 lat temu. Obecnie 14 proc. chińskiego eksportu skandu i itru trafia na amerykański rynek, jednak to Japonia pozostaje ich największym odbiorcą.
Lutet i samar
Lutet znajduje zastosowanie m.in. w tomografii komputerowej, a także w laserach i materiałach magnetycznych stosowanych w elektronice precyzyjnej. Dzięki swoim unikalnym właściwościom jest też badany pod kątem wykorzystania w nowych generacjach półprzewodników i technologii kwantowych.
Z kolei samar, niegdyś popularny w produkcji słuchawek, obecnie odgrywa kluczową rolę w wytwarzaniu supermagnesów wykorzystywanych w turbinach wiatrowych i pojazdach elektrycznych. Ma także szerokie zastosowanie w sektorach obronności i energetyki, m.in. w laserach optycznych i reaktorach jądrowych.
Ze względu na strategiczne znaczenie, stopy samaru i kobaltu zostały wpisane na amerykańską listę metali krytycznych, a Departament Obrony zaleca ich gromadzenie jako przyszłe rezerwy strategiczne.
Możliwe uderzenia
Chiny wciąż nie powiedziały ostatniego słowa w ograniczaniu dostępu amerykańskim firmom do kluczowych pierwiastków ziem rzadkich. Eksperci Project Blue twierdzą, że kolejnym celem Pekinu mogą stać się neodym i prazeodym.
Ich rola w produkcji silników z magnesami trwałymi jest nie do przecenienia. Neodym i prazeodym przekształcają energię elektryczną zgromadzoną w akumulatorze w ruch, umożliwiając napędzanie kół pojazdów elektrycznych. Mogą również działać odwrotnie – zamieniać ruch na energię, co znajduje zastosowanie m.in. w turbinach wiatrowych.
W 2018 r. amerykańska firma MP Materials wznowiła wydobycie w kopalni Mountain Pass na pustyni Mojave w Kalifornii – jedynym obecnie działającym w USA zakładzie wydobywczym metali ziem rzadkich, dysponującym również własną infrastrukturą do rafinacji.
Przewaga Państwa Środka pozostaje jednak przytłaczająca. W 2024 r. produkcja rafinowanego neodymu i prazeodymu w USA wyniosła jedynie 1130 ton, podczas gdy w Chinach było to ponad 58 tys. ton.