Bez kategorii

Metale ziem rzadkich

09/08/2011

396 Wyświetlenia

0 Komentarze

11 minut czytania

Najrzadsze i najcenniejsze surowce dla najważniejszych technologii przyszłości są dziś w chińskich rękach. Czy świat wpadł w pułapkę Deng Xiaopinga?

Naiwni entuzjaści wolnego rynku znów wpadli w gigantyczną pułapkę, którą tym razem tuż przy mongolskiej granicy już 30 lat temu wykopał na nich ojciec chińskich reform Deng Xiaoping. Wola polityczna, strategiczne centralne planowanie i ogromne inwestycje z budżetu państwa sprawiły, że Pekin ma dziś w ręku cenniejszy od złota i niemal wyłączny klucz do technologii przyszłości i trzyma w szachu najbardziej nowoczesne przemysły świata.

Siedemnaście metali ziem rzadkich (MZR), jak je nazwano, należy do najbardziej poszukiwanych surowców nowoczesnego przemysłu. Skand, itr i 15 lantanowców dodawane w maleńkich ilościach do różnych stopów technicznych niczym egzotyczne przyprawy do wyszukanych potraw, dzięki swym wyjątkowym właściwościom np. magnetycznym i fosforescencyjnym są niezastąpione w produkcji coraz większej liczby krytycznych urządzeń i precyzyjnych komponentów, od laserów, diod i ekranów radarowych poprzez ogniwa słoneczne, magnesy trwałe, katalizatory, baterie i filtry po wyrafinowane rodzaje silników elektrycznych, turbin wiatrowych, napędów i łożysk. Wbrew nazwie wcale nie są w naturze aż tak rzadkie, a niektórych jest zgoła tyle co niklu, cynku albo miedzi. Nawet dwa najrzadsze z nich – lutet i tul – występują w skorupie ziemskiej w ilości większej niż złoto i platyna. Rzecz w tym, że są w niej bardzo rozproszone i aby uzyskać szczyptę każdego z nich trzeba rozkruszyć, sproszkować, przesiać i przerobić całe góry, co jest bardzo kosztowne, czasochłonne, trudne, brudne i bardzo inwazyjne w stosunku do srodowiska.

Największym na świecie producentem metali ziem rzadkich (ziemiami nazywa się tlenki tych pierwiastków), a w kilku przypadkach w ogóle jedynym są Chiny. Ta dominacja to efekt starannie zaplanowanych, ogromnych inwestycji w ich wydobycie i rafinację w latach 1980-ych. „Metale ziem rzadkich będą dla nas tym, czym ropa jest dla Bliskiego Wschodu” postanowił wtedy Deng Xiaoping, ojciec chińskich reform gospodarczych i jedna z najwybitniejszych postaci w historii tego narodu. Wiedział o czym mówi, bo z wykształcenia był inżynierem materiałoznawstwa po studiach we Francji i ZSRR.

No i udało się. Kiedy tania i obfita chińska produkcja MZR zalała światowy rynek i ceny spadły na łeb, konkurencja poddała się i do roku 2002 zamknęła praktycznie wszystkie swe kopalnie, w tym największą na świecie Mountain Pass w Kalifornii. Obfitość i taniość podaży sprawiła, że projektanci i producenci sięgnęli po MZR całymi garściami, a na rynku pojawiły się szybko nowe, bardzo ciekawe rozwiązania. Popyt na mineralne rarytasy zaczął więc narastać lawinowo i od 2006 roku Chiny zaczęły się rzeczywiście zachowywać tak jak kraje z naftowego kartelu OPEC, ograniczając swój eksport MZR o 5-10% rocznie i śrubując ich ceny. W lipcu 2010 roku kwoty eksportowe obcięto o 40%. Zupełnie poważnie rozważa się nawet całkowite wstrzymanie eksportu. Ceny oszalały. Tlenek ceru, bardzo popularnego katalizatora, w ciągu pół roku zdrożał sześciokrotnie i jest dziś ponad 20 razy droższy niż w roku 2005. Inne MZR drożeją jeszcze szybciej.

Okazało się także, że nie tylko Kreml umie zakręcać kurki z gazem. Jesienią ubr. Japończycy podnieśli larum, kiedy Pekin przez tydzień wstrzymywał im w swych portach wysyłkę rzadkich ziem negocjując uwolnienie chińskich rybaków zaaresztowanych w strefie połowowej, którą Tokio uznaje za swą wyłączność. Ze swym potężnym przemysłem elektronicznym i samochodowym Japonia jest największym na świecie importerem ziem rzadkich i zużywa 20% ogółu tego surowca. Stosując w produkcji słynną metodę precyzyjnej logistyki kaizen Japończycy nie mogą sobie pozwolić nawet na najmniejszą przerwę w dostawach. Chińscy rybacy szybko wrócili do domu.

Ograniczenia przychodzą w momencie, gdy popyt osiąga apogeum. Jeszcze w 2003 roku z Chin wysłano 85.000 ton ziem rzadkich o wartości pół miliarda $. W roku ubiegłym było to już 125.000 ton za 2 miliardy USD. Przez najbliższe pięć lat popyt ma wzrosnąć o dalsze 2/3. Jak na razie Chińczycy trzymają się mocno. Mają co najmniej 55% (a prawdopodobnie nawet 75%) światowych rezerw ziem rzadkich i w chwili obecnej zaspokajają aż 97% światowego popytu, z czego aż 60% zużywając na swoje własne potrzeby. W niektórych, najcięższych asortymentach, takich jak dysproz, którego mały dodatek sprawia, że stopy magnetyczne nie tracą swych właściwości także w wysokich temperaturach, Chiny mają praktycznie rynkowy monopol.

Największe złoża MZR są w Bayan-Obo („Bogaty Kopiec”) w Mongolii Wewnętrznej, w jałowym stepie niedaleko północnej granicy Państwa Środka. Odkryto je w 1927 roku wskutek zakłóceń kompasu początkowo jako złoża bardzo bogatej (35%) rudy żelaza w dolomitowym podłożu, ale w 1936 okazało się, że są tam również metale ziem rzadkich o niespotykanie wysokiej w przyrodzie koncentracji, a w latach 1950ch wykryto dodatkowo niob. Zasoby czystego żelaza w złożu ocenia się na 470 mln ton, zasoby MZR na ponad 40 mln ton (co przy zawartości 3-5.4% metali daje ponad 70% znanych rezerw świata), a zasoby Nb205 na ok. 1 mln ton. Złoża zawierają także ok. 130 mln ton fluorytu obecnego we wszystkich typach rud. Są to bezwzględnie największe stwierdzone złoża MZR i fluorytu na świecie. Pod względem geologicznym to gigantyczne i niesamowicie skoncentrowane złoże jest fenomenem, którego pochodzenia jak dotąd nie udaje się wyjaśnić. Autorzy science-fiction mogliby tu umieścić magazyn, w którym goście z Kosmosu zgromadzili uzbierane na ziemi MZR po to, aby je stąd wywieźć na inne planety, ale nie zdążyli tego zrobić.

Pekin tłumaczy swoje eksportowe skąpstwo w sposób, który Zachodowi skutecznie zamyka gębę: że musi chronić środowisko naturalne. W rzeczywistości chodzi im raczej o to, by światowe firmy najwyższych technologii jak najszybciej przeniosły do Chin swe fabryki, bo tylko tam mają zagwarantowane dostawy cennego surowca. Pętla chińskiej dominacji gospodarczej zamknie się wtedy i dopełni. Rachuba Chińczyków jest tu taka, że Zachód prawdopodobnie jeszcze długo będzie się wahał nad opłacalnością uruchomienia swych kopalń. Ekonomicznie nie ma to bowiem dużego sensu. Ilości MZR dodawane w mikroelementach do wyrobów finalnych są tak śladowe, że końcowy klient/użytkownik nie odczuwa podwyżek ich cen. Mało opłacalny jest również odzysk rzadkich pierwiastków z odpadów. Aby np. telefon komórkowy wibrował w kieszeni adresata wystarczy dodatek neodymu wartego tylko pół centa! Kto będzie zbierał i sortował takie odpady? Notabene, neodym jest obecnie najbardziej poszukiwanym MZR, jako że jest krytycznym dodatkiem do uzyskania supermocnych magnesów trwałych stosowanych coraz powszechniej w silnikach elektrycznych.

Mimo to obawy przed całkowitym uzależnieniem się od Chin w tak krytycznej dziedzinie są ogromne i decyzja już zapadła wbrew rynkowym kalkulacjom: w najbliższej pięciolatce wznowi pracę kopalnia Mountain Pass w górach Kalifornii i ruszy produkcja IMCOA w Australii. Sutymi dotacjami rozbudowane zostaną istniejące małe kopalnie w Indiach, Kanadzie, Wietnamie i Estonii (Silmet). Razem mają one nadzieję uszczknąć Chińczykom 15% światowego rynku, co powinno częściowo zahamować wzrost cen. Ale i tak ponad 80% najrzadszych ziem świata pozostanie w ofercie upartych uczniów Deng Xiaopinga.

Bogusław Jeznach