Что такое редкоземельные элементы и почему они важны
Редкоземельные элементы критически важны для многих отраслей: они используются в электродвигателях, медицинской визуализации и диагностике, нефтегазопереработке, а также в экранах компьютеров и телефонов. Все 17 редкоземельных элементов имеют важное применение, и сейчас они находятся в центре внимания из-за остановки Китаем экспорта в США в ответ на пошлины и недавно подписанного соглашения о доступе США к этим и другим минералам на Украине.
Редкоземельные элементы на самом деле не редки, но они редко встречаются в концентрированных, экономически выгодных минеральных формах. А когда они концентрируются в минералы, эти минералы находятся в очень разбросанных по всему миру месторождениях с ограниченной доступностью у поверхности. Это влияет на то, какие страны могут их добывать и контролировать рынок.
Например, в конце 1990-х — начале 2000-х Китай нарастил добычу на месторождении редкоземельных элементов Баян-Обо и наводнил мировой рынок, снизив цены на продукцию других шахт по всему миру, включая США, что в конечном итоге привело к их закрытию.
«Это оставило страны на милость Китая как основного источника редкоземельных элементов», — говорит Джилл ВанТонгерен, профессор и заведующая кафедрой наук о Земле и климате.
Редкоземельные минералы имеют долгую геологическую историю, что объясняет их разбросанное местоположение и связь с геополитикой. Поверхность Земли очень подвижна, континенты перемещаются по планете в течение миллионов и миллиардов лет.
«Пангея — это лишь самый последний суперконтинент. На протяжении истории Земли было как минимум пять основных суперконтинентальных циклов — периодов, когда все континенты собираются вместе, а затем снова расходятся на разные части. Мы считаем, что этот процесс происходит примерно каждые 500 миллионов лет».
По мере расхождения континентов образовывались разломы, называемые рифтами, в местах расхождения тектонических плит. Магмы, образующиеся на ранних стадиях континентального рифтогенеза, могут содержать необычно высокие концентрации редкоземельных элементов, которые затем затвердевают и кристаллизуются в месторождения.
Некоторые из этих магматических месторождений выходят на поверхность, в то время как многие другие за геологическое время снова погружаются в мантию. Другие месторождения могут оставаться слишком глубокими для современных горных технологий.
В результате остается относительно небольшое количество известных месторождений, доступных для добычи. Почти 70% активно добываемых редкоземельных минералов находятся на руднике Баян-Обо в центральном Китае, с меньшими месторождениями на руднике Маунтин-Пасс в юго-восточной Калифорнии (США) и в нескольких других странах.
Осознавая доминирование Китая на рынке как риск для национальной безопасности, в соответствии с Законом об инфраструктуре и рабочих местах 2021 года и при поддержке Министерства обороны США были инвестиции в возвращение рудника Маунтин-Пасс в строй для восстановления внутренней цепочки поставок, хотя этот процесс может занять до 10 лет. Месторождения редкоземельных элементов на Украине могут стать существенным дополнением к рынку, хотя их концентрация, содержание и экономическая целесообразность остаются неопределенными.
«Политические границы и стремление получить доступ к минеральным ресурсам были источником экономических и военных конфликтов на протяжении всей истории человечества, — говорит ВанТонгерен. — Вероятно, это продолжится по мере перехода мира к «зеленой» энергии и большей зависимости от редкоземельных элементов в будущем».