Редкоземельные металлы: Хватит ли их нам?

Жизнь в XXI веке была бы невозможна без редкоземельных металлов. Сотовые телефоны, планшеты, ноутбуки, телевизоры, гибридные автомобили, ветряные турбины, солнечные элементы и множество других продуктов зависят от редкоземельных металлов. Хватит ли их для поддержания высокотехнологичного образа жизни и перехода к экономике, основанной на возобновляемой энергии? Нужно ли нам обратиться к добыче на глубоководном морском дне или на астероидах для удовлетворения будущего спроса?

«Для обеспечения большей части нашей энергии за счет возобновляемых источников потребуется в сотни раз больше редкоземельных металлов, чем мы добываем сегодня», — заявил Томас Гредэл, профессор промышленной экологии и геологии Йельской школы лесного хозяйства и экологических исследований.

Мировой спрос на редкоземельные металлы оценивается в 136 000 тонн в год и, по прогнозам, к 2015 году вырастет как минимум до 185 000 тонн в год. Высокотехнологичная продукция и технологии возобновляемой энергии не могут функционировать без этих материалов. Неодим, тербий и диспрозий критически важны для магнитов ветрогенераторов и жестких дисков компьютеров; ряд редкоземельных металлов используется в никель-металлгидридных аккумуляторах для электромобилей; иттрий необходим для цветных телевизоров, топливных элементов и люминесцентных ламп.

Китай в настоящее время поставляет 97% мирового спроса на редкоземельные металлы и 100% тяжелых редкоземельных металлов, таких как тербий и диспрозий. В 2005 году страна начала ограничивать экспорт, что привело к резкому росту цен. Исследование MIT прогнозирует, что спрос на неодим может вырасти на 700% в следующие 25 лет, а спрос на диспрозий — на 2600%.

«Каждый мегаватт электроэнергии [от ветра] требует 200 кг неодима... Если ветер будет играть важную роль в замене ископаемого топлива, нам придется увеличить его поставки», — отметил Питер Келемен, профессор геохимии обсерватории Земли Ламонт-Доэрти. При этом диспрозий, повышающий долговечность магнитов, найти сложнее: 99% его текущих поставок происходит из легко разрабатываемых глинистых месторождений в Цзянси, Китай.

Увеличение добычи несет серьезные экологические риски, поскольку все редкоземельные металлы содержат радиоактивные элементы, такие как уран и торий, а процесс их очистки производит токсичные отходы. «Меня беспокоит не то, что редкоземельные металлы закончатся, а то, будет ли у нас достаточно энергии по разумной цене, чтобы их добывать?» — задается вопросом Томас Гредэл.

В качестве потенциальных решений рассматриваются разработка новых месторождений (например, в США, Австралии, Канаде), глубоководная добыча из морских конкреций, переработка электронных отходов и даже добыча на астероидах. Однако, по оценкам экспертов, коммерчески значимая добыча со дна океана или из астероидов займет не менее десятилетия. Келемен полагает, что глобальная разведка поможет увеличить краткосрочные поставки неодима, но ключевым вопросом остается, сможем ли мы удовлетворить стремительно растущий спрос, не нанося непоправимого ущерба окружающей среде.