Редкоземните елементи са вградени в почти всичко, което включваме в контакта или караме.

Те се намират в телефони, лаптопи, телевизори с плосък екран, батерии за електрически автомобили и в системите, които съхраняват енергия, произведена от вятъра и слънцето.

Около половината от добиваните всяка година редкоземни елементи се влагат във високопроизводителни магнити. Тези магнити се въртят в двигателите на изтребители, вятърни турбини и електрически превозни средства, пише Earth.

Търсенето им също непрекъснато нараства

Прогнозите сочат, че употребата на редкоземни магнити ще достигне 91 килотона през 2024 г., като се очаква да нарасне до 123 килотона до 2030 г. и 150 килотона до 2040 г.

Ново проучване на Мичиганския университет (U-M) повдига един важен въпрос: щом тези елементи са толкова значими, защо Северна Америка разчита толкова силно на един-единствен, при това далечен доставчик?

Към днешна дата Китай осъществява около 70% от световния добив на редкоземни елементи. Съединените щати добиват около 11%, докато в Канада и Мексико такъв добив изобщо липсва.

Богатство, скрито под земята

Изследователският екип е проучил 28 находища, разпръснати из САЩ и Канада. Всяко от тях е било сондирано или са взети достатъчно проби, за да се оцени колко редкоземен материал съдържа.

Оказва се, че общо тези находища съхраняват около 35 милиона тона редкоземен оксид. Тази цифра е приблизително 90 пъти по-голяма от цялото годишно производство в света.

Количеството никога не е било проблем

И така, суровината е налице и то в изобилие. Истинското притеснение никога не е било дали Северна Америка притежава достатъчно редкоземни елементи.

Стивън Кеслър е професор в катедрата по науки за Земята и околната среда в Мичиганския университет.

„С това проучване се опитваме да предоставим информационна рамка, която би могла да позволи по-систематична оценка на находищата и да се избегне прекомерна концентрация на подкрепа за находища, които в дългосрочен план може да не са конкурентоспособни“, заявява Кеслър.

Качеството е истинското препятствие

Проблемът се появява в момента, в който се измери качеството. Съдържанието описва колко концентрирани са редкоземните елементи в скалата, а повечето северноамерикански скали са с доста ниска концентрация.

„Резултатите ни показват, че всички находища в Северна Америка, с изключение на вече действащата мина „Маунтин Пас“ в Калифорния, са с по-ниско качество от тези, които се експлоатират в Китай и Австралия. Но това не означава, че не могат да бъдат разработени“, казва Кеслър.

Какво прави едно находище рентабилно

За да класифицира находищата, екипът е оценил три фактора едновременно: тонаж, съдържание и общото количество редкоземен оксид във всяко находище.

Някои находища съдържат и допълнителни елементи, които повишават стойността им, включително ниобий, скандий, титан и цирконий. Други обаче крият проблеми, които оскъпяват пречистването на рудата.

Един от тези проблеми е торият – радиоактивен елемент. Кеслър обяснява, че той често се среща заедно с редкоземните елементи и безопасното му отстраняване е скъпо.

Редкоземните елементи се делят на две основни групи

Леките са по-често срещани и се използват в повечето магнити за ежедневна употреба, докато тежките са много по-редки.

„Леките редкоземни елементи имат отлични магнитни свойства, докато тежките са ценни, защото подобряват стабилността на магнита при високи температури“, обяснява Кеслър.

Американските находища съдържат предимно леки редкоземни елементи. Екипът установява, че тежките са концентрирани от другата страна на границата – в Канада.

Защо Канада държи ключа

Това разделение предполага естествено разпределение на труда на континента.

„За леките редкоземни елементи САЩ биха могли да се справят добре със самозадоволяването си, а за тежките би било най-добре да си сътрудничим с Канада“, казва Кеслър.

Две канадски алкални находища се открояват със запасите си от тежки редкоземни елементи. „Стрейндж Лейк“ и „Нечалачо“ биха могли заедно да осигурят голяма част от търсенето на континента до 2040 г.

Крайбрежните пясъци също крият богатство

Разработването на скални находища отнема години, така че най-бързите резултати може да дойдат от пясъка. Алувиалните находища по атлантическото крайбрежие вече се добиват за титан и цирконий.

Редкоземните елементи се явяват страничен продукт в тези пясъци. По-пълноценното им оползотворяване би могло да намали краткосрочния дефицит на доставки, без да се налага отварянето на нови мини.

Една работеща мина сама по себе си не създава верига на доставки

В продължение на десетилетия рудата, добивана в САЩ, е пътувала до Китай за сложните процеси на разделяне и преработка.

Грегъри Кеолеян е професор по устойчиви системи в Училището за околна среда и устойчивост към Мичиганския университет.

„Една от причините редкоземните елементи да са класифицирани като критични минерали е тяхното жизненоважно значение за множество индустриални и технологични приложения, както и за националната отбрана“, посочва Кеолеян.

Повечето от тези находища ще се нуждаят от стимул, за да започне експлоатацията им. Цените се колебаят силно и внезапен прилив на ново предлагане може да срине пазара и да потопи всички производители едновременно.

„От екологична гледна точка не искаме да извършваме повече добив от необходимото. Ако има твърде голямо производство, цената пада и всички фалират“, коментира Кеслър.

Изследването, подкрепено от „Форд Мотор Къмпани“, сочи към партньорство, а не към съперничество.

С внимателно планиране и умерена подкрепа Северна Америка би могла да добива необходимите ѝ суровини, без да унищожава самия пазар, който се надява да изгради.

Проучването е публикувано в списание „Resources, Conservation & Recycling“.