فلزاتی که دنیا بدون آن‌ها فلج می‌شود؛ برگ برنده چین در جنگ تجاری با آمریکا

نام اسکاندیم از منطقه اسکاندیناوی گرفته شده است، چراکه نخستین‌بار در این منطه شمال اروپا کشف شد

به گزارش اکوایران، از هواپیماهای جنگنده گرفته تا میله‌های رآکتورهای هسته‌ای و گوشی‌های هوشمند، مواد معدنی کمیاب برای تولید طیف وسیعی از محصولات، ضروری هستند. با اوج‌گیری تنش‌های ژئوپلیتیک و تجاری، سلطه چین بر دو حوزه استخراج و فرآوری فلزات نادر به این معناست که این فلزات به‌نوعی به یک سلاح برای استفاده علیه رقبا تبدیل شده‌اند.

به نوشته بلومبرگ، پکن در پاسخ به تعرفه‌های تنبیهی اعمال‌شده توسط واشنگتن، در ابتدای ماه جاری میلادی تصمیم گرفت هفت فلز کمیاب را به لیست کنترل‌شده صادرات خود وارد کند. در حالیکه این فلزات معمولا در پوسته زمین یافت می‌شوند، اما به این شکل نیست که بتوان آن‌ها را به‌طور متمرکز در یک نقطه کشف کرد.

علاوه بر این، استخراج این مواد ممکن است به فرآیندی چندمرحله‌ای برای جداسازی عناصر خاص نیاز داشته باشد و چین نه‌تنها بر بخش استخراج و معدن‌کاری، بلکه بر اکثریت ظرفیت فرآوری جهانی نیز تسلط دارد.

در همین حال، شرکت مشاوره Project Blue اعلام کرده است آمریکا در زمینه فرآوری فلزات هدف قرار گرفته توسط چین، تقریبا قادر به فرآوری آن‌ها نیست.

پکن اعلام کرده است به این دلیل محدودیت‌های صادراتی ایجاد کرده است که این فلزات در فناوری‌های پیشرفته و برای آهن‌رباهای قدرتمند مورد استفاده قرار می‌گیرند و همچنین یک کاربرد دو منظوره دارند، یعنی هم در ساخت اقلام غیرنظامی مورد استفاده قرار می‌گیرند و هم در ساخت محصولات نظامی کاربرد دارند.

دیوید مریمان، مدیر تحقیقات Project Blue اعلام کرده است: «این محصولات و عناصر به‌شکل مستقیم بر توسعه فناوری‌های کلیدی تأثیر می‌گذارند و از صنایع در دیگر بازارهای اصلی حمایت به عمل می‌آورند. این موضوع باعث تقویت اهرم فشار چین در هر گونه مذاکرات خواهد شد.»

در این گزارش برخی کاربردهای اصلی هفت فلز که جزء 17 فلز کمیاب جهان شناخته می‌شوند، آورده شده است. این فلزات اکنون در لیست محدودیت‌های صادراتی پکن قرار دارند.

تربیوم

این فلز نرم و نقره‌ای در لامپ‌های روشنایی یافت می‌شود و رنگ‌های درخشان صفحه نمایش گوشی‌های هوشمند را ممکن می‌کند. تربیوم به آهن‌رباهای مورد استفاده در هواپیماها، زیردریایی‌ها و موشک‌ها، مقاومت دمایی می‌بخشد. وزارت دفاع آمریکا اعلام کرده است استخراج این فلز، بسیار دشوار است زیرا کمتر از 1 درصد کل محتوای خاکی کمیاب در اکثر ذخایر را تشکیل می‌دهد.

محاسبات بلومبرگ نشان می‌دهد چین 85 درصد از تربیوم خود را به ژاپن صادر می‌کند، در حالیکه مقاصد دیگر صادراتی این فلز شامل کره جنوبی و آمریکا می‌شود که حدود 5 درصد است.

ایتریم

ایتریم در درمان سرطان ریه مورد استفاده قرار می‌گیرد و در تولید لیزر برای جراحی‌های دندان و پزشکی نیز استفاده می‌شود. این فلز همچنین باعث افزایش قدرت آلیاژها می‌شود و مقاومتش در برابر حرارت و شوک‌ها، آن را به یک فلز ایده‌آل برای نیمه‌رساناهای مورد استفاده در دماهای بالا تبدیل می‌کند.

ایتریم به‌عنوان یکی از محصولات از معدن Mountain Pass در ایالت کالیفرنیا استخراج شده، اما کنسانتره‌های آن برای فرآوری به خارج از آمریکا صادر می‌شوند، چرا که هیچ تأسیسات جداسازی تجاری کامل در ایالات متحده وجود ندارد.

بر اساس داده‌های سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، حدود 93 درصد از واردات ترکیبات ایتریم آمریکا در چهار سال منتهی به 2023 از چین تأمین شده است.

دیسپروزیم

نام این فلز روشن از زبان یونانی گرفته شده و معنای آن،‌ «دشوار در دستیابی» است.

با مقاومت نسبت به دماهای بالا، دیسپروزیم عمدتا در آلیاژهای مربوط به آهن‌ربا مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ساخت موتور و ژانراتور به کار می‌رود. این فلز به‌طور ویژه برای گذار به‌سوی انرژی‌های پاک اهمیت دارد زیرا آهن‌رباهای یادشده در توربین‌های بادی و وسایل نقلیه برقی استفاده می‌شوند. همچنین نوعی از دیسپروزیم می‌تواند در میله‌های کنترلی رآکتورهای هسته‌ای استفاده شود زیرا به‌راحتی نوترون‌ها را جذب می‌کند.

چین بیش از نیمی از دیسپروزیم خود را به ژاپن و حدود یک‌دهم آن را به کره جنوبی صادر می‌کند، در حالیکه تنها 0.1 درصد این فلز به آمریکا صادر می‌شود. انتظار می‌رود شرکت Lynas Rare Earths Ltd. استرالیا، کارخانه خود در مالزی را توسعه دهد و تا ماه ژوئن، تولید دیسپروزیم و تربیم را کلید بزند.

گادولینیم

اگر تاکنون یک اسکن ام‌آر‌آی داشته‌اید، ممکن است شما یک رنگ مبتنی بر گادولینیم تزریق کرده باشید که با نیروهای مغناطیسی واکنش نشان می‌دهد تا مشاهده اندام‌های بدن را در تصویربرداری پزشکی بهبود بخشد.

گادولینیم همچنین در ارتقای عملکرد آلیاژها کاربرد دارد. اضافه کردن مقادیر کمی از این ماده معدنی می‌تواند مقاومت در برابر دماهای بالا و اکسیداسیون را افزایش دهد که برای فلزاتی که در ساخت آهن‌ربا، قطعات الکترونیکی و دیسک‌های ذخیره داده استفاده می‌شوند، مفید است.

توانایی جذب نوترونی این عنصر، آن را به ماده‌ای حیاتی برای ساخت هسته رآکتورهای هسته‌ای تبدیل کرده است.

لوتتیم

برخلاف سایر فلزاتی که هدف قرار گرفته‌اند، این یک فلز سخت و متراکم محسوب می‌شود. لوتتیم به‌عنوان یک سیال کاتالیزور شیمیایی در پالایشگاه‌های نفت به کار می‌رود. آمریکا تقریبا تمام عرضه این فلز از چین را خریداری می‌کند. چین همچنین بخشی کوچکی از این فلز را به ژاپن صادر می‌کند.

ساماریم

آلیاژهای ساماریم-کبالت در فهرست فلزات ضروری آمریکا در جهت ذخیره بالقوه قرار دارد.

این فلز که زمانی به‌طور متداول در هدفون‌ها یافت می‌شد، امروزه در ساخت آهن‌رباهای فوق‌قوی مورد استفاده در توربین‌ها و خودروها به کار می‌رود و همچنین به دلیل قابلیت حفظ خاصیت مغناطیسی در دماهای بالا، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع دفاعی دارد. علاوه بر این، ساماریم در لیزرهای نوری و رآکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود.

اسکاندیم

نام این فلز از منطقه اسکاندیناوی گرفته شده است، چراکه نخستین‌بار در این منطه شمال اروپا کشف شد. اسکاندیم را می‌توان از پسماندهای معدنی یا به‌عنوان محصول جانبی استخراج اورانیوم و سایر فلزات به دست آورد.

 چوب‌های بیسبال و فریم‌های دوچرخه ممکن است دارای مقادیری از عنصر اسکاندیم باشند. با توجه به چگالی پایین و نقطه ذوب بالای آن، این فلز همچنین برای ساخت قطعات هواپیماهای جنگنده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. خواص رادیواکتیو اسکاندیم نیز آن را برای کاربردهایی مانند ردیاب در پالایش نفت یا در لوله‌های زیرزمینی برای تشخیص نشت بسیار مناسب می‌سازد.

طبق گزارش سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، تولید اسکاندیم در آمریکا بیش از 50 سال پیش متوقف شده است. در حال حاضر، ایالات متحده 14 درصد از تولید اسکاندیم و ایتریم چین را وارد می‌کند، در حالیکه بزرگ‌ترین خریدار این عناصر، ژاپن است. در اتحادیه اروپا نیز در حال حاضر تولید اسکاندیم انجام نمی‌شود، اما یک پروژه جدید در سال آینده میلادی راه‌اندازی خواهد شد.

خارج از فهرست: نئودیمیم، پرازئودیمیم

در این دور از تنش‌های تجاری، نئودیمیم و پرازئودیمیم هدف قرار نگرفته‌اند. با این حال، این دو فلز از رایج‌ترین عناصر نادر خاکی هستند، چراکه نقش بسیار مهمی در ساخت موتورهای مغناطیسی دائمی ایفا می‌کنند.

نئودیمیم و پرازئودیمیم انرژی ذخیره‌شده در باتری را به حرکت تبدیل می‌کنند، مثلا برای چرخاندن چرخ‌های یک خودروی الکتریکی. همچنین می‌توانند در جهت معکوس عمل کرده و حرکت را به برق تبدیل کنند، مانند چرخش پره‌های توربین بادی.

شرکت MP Materials در سال 2018 معدن Mountain Pass واقع در صحرای موهاوی کالیفرنیا را مجددا راه‌اندازی کرد. این معدن تنها معدن عناصر نادر خاکی فعال در ایالات متحده است که اکنون دارای توانایی پالایش نیز می‌باشد. طبق گزارش Project Blue، ایالات متحده در سال گذشته 1130 تن نئودیمیم-پرازئودیمیم پالایش‌شده تولید کرده است.

این رقم در مقایسه با بیش از 58 هزار و 300 تن تولیدی چین بسیار ناچیز است.