ماذا يوجد في أغراضك؟ معظمنا لا يفكر في المواد التي تجعل الحياة الحديثة ممكنة. ومع ذلك، تعتمد تقنيات مثل الهواتف الذكية والسيارات الكهربائية وأجهزة التلفاز ذات الشاشات الكبيرة وتوليد الطاقة الخضراء على مجموعة من العناصر الكيميائية التي لم يسمع عنها معظم الناس من قبل. حتى أواخر القرن العشرين، كان يُنظر إلى الكثير منها على أنها مجرد فضول، لكنها أصبحت الآن ضرورية. في الواقع، يحتوي الهاتف المحمول على أكثر من ثلث العناصر الموجودة في الجدول الدوري.

ومع رغبة المزيد من الناس في الوصول إلى هذه التقنيات، يتزايد الطلب على العناصر الحيوية. لكن العرض يخضع لمجموعة من العوامل السياسية والاقتصادية والجيولوجية، مما يخلق أسعارا متقلبة فضلا عن مكاسب محتملة كبيرة. وهذا يجعل الاستثمار في تعدين هذه المعادن عملاً محفوفًا بالمخاطر. وفيما يلي بعض الأمثلة فقط على العناصر التي أصبحنا نعتمد عليها والتي شهدت ارتفاعات حادة في الأسعار (وبعض الانخفاضات) في السنوات القليلة الماضية.

الكوبالت

لقد تم استخدام الكوبالت لعدة قرون لإنشاء زجاج أزرق مذهل وزجاج سيراميك. واليوم، يعد عنصرًا حاسمًا في السبائك الفائقة للمحركات النفاثة الحديثة، والبطاريات التي تشغل هواتفنا وسياراتنا الكهربائية. وقد زاد الطلب على هذه المركبات بسرعة في السنوات القليلة الماضية، حيث تضاعفت التسجيلات في جميع أنحاء العالم أكثر من ثلاثة أضعاف من 200 ألف في عام 2013 إلى 750 ألف في عام 2016. كما ارتفعت مبيعات الهواتف الذكية ــ إلى أكثر من 1.5 مليار في عام 2017 ــ على الرغم من الانخفاض الأول على الإطلاق في نهاية المطاف. ربما يشير العام إلى أن بعض الأسواق مشبعة الآن.

وإلى جانب الطلب من الصناعات التقليدية، ساعد ذلك في رفع أسعار الكوبالت من 15 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوجرام إلى ما يقرب من 70 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوجرام في السنوات الثلاث الماضية. كانت أفريقيا تاريخياً أكبر مصدر لمعادن الكوبالت، لكن الطلب المتزايد والمخاوف بشأن أمن العرض يعني افتتاح مناجم جديدة في مناطق أخرى مثل الولايات المتحدة. ولكن في توضيح لتقلبات السوق، تسببت زيادة الإنتاج في انهيار الأسعار بنسبة 30% في الأشهر الأخيرة.

العناصر الأرضية النادرة

"الأتربة النادرة" هي مجموعة مكونة من 17 عنصرًا. وعلى الرغم من اسمها، فإننا نعلم الآن أنها ليست نادرة إلى هذا الحد، ويتم الحصول عليها بشكل شائع كمنتج ثانوي للتعدين واسع النطاق للحديد أو التيتانيوم أو حتى اليورانيوم. وفي السنوات الأخيرة، هيمنت الصين على إنتاجها، حيث قدمت أكثر من 95% من الإمدادات العالمية.

تُستخدم الأتربة النادرة في السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح، حيث يعتبر اثنان من العناصر، النيوديميوم والبراسيوديميوم، ضروريين لصنع المغناطيسات القوية في المحركات الكهربائية والمولدات. توجد هذه المغناطيسات أيضًا في جميع سماعات الهاتف والميكروفونات.

تختلف أسعار العناصر الأرضية النادرة المختلفة وتتقلب بشكل كبير. على سبيل المثال، مدفوعة بالنمو في السيارات الكهربائية وطاقة الرياح، بلغت أسعار أكسيد النيوديميوم ذروتها في أواخر عام 2017 عند 93 جنيها إسترلينيا للكيلوغرام، أي ضعف سعر منتصف عام 2016، قبل أن تتراجع إلى مستويات أعلى بنحو 40٪ من عام 2016. ويعني العرض أن المزيد من الدول تتطلع إلى العثور على مصادرها الخاصة من العناصر الأرضية النادرة أو تنويع إمداداتها بعيدًا عن الصين.

الغاليوم

الغاليوم عنصر غريب. في شكله المعدني، يمكن أن يذوب في يوم حار (أعلى من 30 درجة مئوية). ولكن عندما يتم دمجه مع الزرنيخ لصنع زرنيخيد الغاليوم، فإنه يخلق شبه موصل قوي عالي السرعة يستخدم في الإلكترونيات الدقيقة التي تجعل هواتفنا ذكية للغاية. مع النيتروجين (نيتريد الغاليوم)، يتم استخدامه في الإضاءة منخفضة الطاقة (LEDs) مع اللون المناسب (كانت مصابيح LED حمراء أو خضراء فقط قبل نيتريد الغاليوم). مرة أخرى، يتم إنتاج الغاليوم بشكل أساسي كمنتج ثانوي لتعدين المعادن الأخرى، معظمها من الحديد والزنك، ولكن على عكس تلك المعادن، ارتفع سعره بأكثر من الضعف منذ عام 2016 إلى 315 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوغرام في مايو 2018.

الإنديوم

يعد الإنديوم أحد العناصر المعدنية النادرة على وجه الأرض، ومع ذلك فمن المحتمل أنك تنظر إلى بعضها كل يوم، حيث تعتمد جميع الشاشات المسطحة وشاشات اللمس على طبقة رقيقة جدًا من أكسيد القصدير الإنديوم. يتم الحصول على العنصر في الغالب كمنتج ثانوي لتعدين الزنك وقد تحصل على جرام واحد فقط من الإنديوم من 1000 طن من الخام.

وعلى الرغم من ندرتها، إلا أنها لا تزال جزءًا أساسيًا من الأجهزة الإلكترونية لأنه لا توجد حاليًا بدائل قابلة للتطبيق لإنشاء شاشات تعمل باللمس. ومع ذلك، يأمل العلماء أن يوفر الشكل ثنائي الأبعاد للكربون المعروف باسم الجرافين حلاً. وبعد الانخفاض الكبير في عام 2015، ارتفع السعر الآن بنسبة 50% عن مستويات 2016-2017 إلى حوالي 350 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوغرام، مدفوعًا بشكل أساسي باستخدامه في الشاشات المسطحة.

التنغستن

التنغستن هو أحد أثقل العناصر، حيث تبلغ كثافته ضعف كثافة الفولاذ. كنا نعتمد عليه لإضاءة منازلنا، عندما كانت المصابيح المتوهجة ذات الطراز القديم تستخدم خيوط رقيقة من التنغستن. ولكن على الرغم من أن حلول الإضاءة منخفضة الطاقة قد قضت على مصابيح التنغستن، إلا أن معظمنا سيظل يستخدم التنغستن كل يوم. إلى جانب الكوبالت والنيوديميوم، فهو ما يجعل هواتفنا تهتز. يتم استخدام العناصر الثلاثة جميعها في الكتلة الصغيرة ولكن الثقيلة التي يتم تدويرها بواسطة محرك داخل هواتفنا من أجل إحداث اهتزازات.

يؤدي دمج التنغستن مع الكربون أيضًا إلى إنشاء سيراميك شديد الصلابة لأدوات القطع المستخدمة في تصنيع المكونات المعدنية في صناعات الطيران والدفاع والسيارات. يتم استخدامه في الأجزاء المقاومة للتآكل في آلات استخراج النفط والغاز والتعدين وحفر الأنفاق. يدخل التنغستن أيضًا في صناعة الفولاذ عالي الأداء.

يعد خام التنغستن أحد المعادن القليلة التي يتم استخراجها حديثًا في المملكة المتحدة، مع إعادة افتتاح منجم خام التنغستن والقصدير بالقرب من بليموث في عام 2014. وقد عانى المنجم ماليًا بسبب أسعار الخام العالمية المتقلبة. انخفضت الأسعار من عام 2014 إلى عام 2016 ولكنها تعافت منذ ذلك الحين إلى قيم أوائل عام 2014 مما أعطى بعض الأمل في مستقبل المنجم.