Τι υπάρχει στα πράγματά σας; Οι περισσότεροι από εμάς δεν σκεφτόμαστε τα υλικά που κάνουν δυνατή τη σύγχρονη ζωή. Ωστόσο, τεχνολογίες όπως τα έξυπνα τηλέφωνα, τα ηλεκτρικά οχήματα, οι τηλεοράσεις με μεγάλη οθόνη και η παραγωγή πράσινης ενέργειας εξαρτώνται από μια σειρά χημικών στοιχείων που οι περισσότεροι άνθρωποι δεν έχουν ακούσει ποτέ. Μέχρι τα τέλη του 20ου αιώνα, πολλά θεωρούνταν απλώς περιέργειες – αλλά τώρα είναι απαραίτητα. Στην πραγματικότητα, ένα κινητό τηλέφωνο περιέχει πάνω από το ένα τρίτο των στοιχείων του περιοδικού πίνακα.

Καθώς περισσότεροι άνθρωποι θέλουν πρόσβαση σε αυτές τις τεχνολογίες, η ζήτηση για τα κρίσιμα στοιχεία αυξάνεται. Όμως η προσφορά υπόκειται σε μια σειρά πολιτικών, οικονομικών και γεωλογικών παραγόντων, δημιουργώντας ασταθείς τιμές καθώς και μεγάλα πιθανά κέρδη. Αυτό καθιστά τις επενδύσεις στην εξόρυξη αυτών των μετάλλων μια επικίνδυνη επιχείρηση. Παρακάτω είναι μερικά μόνο παραδείγματα των στοιχείων στα οποία έχουμε καταλήξει να βασιστούμε και τα οποία έχουν δει απότομες αυξήσεις τιμών (και ορισμένες πτώσεις) τα τελευταία χρόνια.

Κοβάλτιο

Το κοβάλτιο έχει χρησιμοποιηθεί για αιώνες για τη δημιουργία εκπληκτικών μπλε γυαλιών και κεραμικών υαλοπινάκων. Σήμερα είναι ένα κρίσιμο συστατικό σε υπερκράματα για τους σύγχρονους κινητήρες αεριωθούμενου αέρα και τις μπαταρίες που τροφοδοτούν τα τηλέφωνα και τα ηλεκτρικά μας αυτοκίνητα. Η ζήτηση για αυτά τα οχήματα έχει αυξηθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια, με τις παγκόσμιες ταξινομήσεις να υπερτριπλασιάζονται από 200.000 το 2013 σε 750.000 το 2016. Οι πωλήσεις smartphone αυξήθηκαν επίσης – σε περισσότερα από 1,5 δισεκατομμύρια το 2017 – αν και η πρώτη πτώση στο τέλος του έτους ίσως δείχνει ότι ορισμένες αγορές είναι πλέον κορεσμένες.

Παράλληλα με τη ζήτηση από τις παραδοσιακές βιομηχανίες, αυτό βοήθησε στην αύξηση των τιμών του κοβαλτίου από 15 λίρες το κιλό σε σχεδόν 70 λίρες το κιλό τα τελευταία τρία χρόνια. Η Αφρική ήταν ιστορικά η μεγαλύτερη πηγή ορυκτών κοβαλτίου, αλλά η αυξανόμενη ζήτηση και οι ανησυχίες για την ασφάλεια του εφοδιασμού σημαίνουν ότι ανοίγουν νέα ορυχεία σε άλλες περιοχές όπως οι ΗΠΑ. Ωστόσο, ως παράδειγμα της αστάθειας της αγοράς, η αυξημένη παραγωγή έχει προκαλέσει πτώση των τιμών κατά 30% τους τελευταίους μήνες.

Στοιχεία σπανίων γαιών

Οι «σπάνιες γαίες» είναι μια ομάδα 17 στοιχείων. Παρά το όνομά τους, γνωρίζουμε τώρα ότι δεν είναι τόσο σπάνιοι, και συνήθως λαμβάνονται ως υποπροϊόν της μεγάλης κλίμακας εξόρυξης σιδήρου, τιτανίου ή ακόμα και ουρανίου. Τα τελευταία χρόνια, στην παραγωγή τους κυριαρχεί η Κίνα, η οποία παρέχει πάνω από το 95% της παγκόσμιας προσφοράς.

Οι σπάνιες γαίες χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά οχήματα και ανεμογεννήτριες, όπου δύο από τα στοιχεία, το νεοδύμιο και το πρασεοδύμιο, είναι κρίσιμα για την κατασκευή των ισχυρών μαγνητών σε ηλεκτρικούς κινητήρες και γεννήτριες. Τέτοιοι μαγνήτες βρίσκονται επίσης σε όλα τα ηχεία και τα μικρόφωνα τηλεφώνου.

Οι τιμές για τις διάφορες σπάνιες γαίες ποικίλλουν και κυμαίνονται σημαντικά. Για παράδειγμα, λόγω της ανάπτυξης των ηλεκτρικών οχημάτων και της αιολικής ενέργειας, οι τιμές του οξειδίου του νεοδυμίου κορυφώθηκαν στα τέλη του 2017 στις 93 λίρες το κιλό, διπλάσια από την τιμή στα μέσα του 2016, πριν υποχωρήσουν σε επίπεδα περίπου 40% υψηλότερα από το 2016. Αυτή η αστάθεια και η ανασφάλεια Η προσφορά σημαίνει ότι περισσότερες χώρες αναζητούν να βρουν τις δικές τους πηγές σπάνιων γαιών ή να διαφοροποιήσουν τον εφοδιασμό τους μακριά από την Κίνα.

Γάλλιο

Το γάλλιο είναι ένα περίεργο στοιχείο. Στη μεταλλική του μορφή, μπορεί να λιώσει σε μια ζεστή μέρα (πάνω από 30°C). Αλλά όταν συνδυάζεται με αρσενικό για να παραχθεί αρσενίδιο του γαλλίου, δημιουργεί έναν ισχυρό ημιαγωγό υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιείται στα μικροηλεκτρονικά που κάνουν τα τηλέφωνά μας τόσο έξυπνα. Με άζωτο (νιτρίδιο γαλλίου), χρησιμοποιείται σε φωτισμό χαμηλής ενέργειας (LED) με το σωστό χρώμα (τα LED ήταν απλώς κόκκινο ή πράσινο πριν από το νιτρίδιο του γαλλίου). Και πάλι, το γάλλιο παράγεται κυρίως ως υποπροϊόν άλλων εξόρυξης μετάλλων, κυρίως για σίδηρο και ψευδάργυρο, αλλά σε αντίθεση με αυτά τα μέταλλα η τιμή του έχει υπερδιπλασιαστεί από το 2016 σε 315 λίρες το κιλό τον Μάιο του 2018.

Ινδίο

Το ίνδιο είναι ένα από τα σπανιότερα μεταλλικά στοιχεία στη γη, αλλά πιθανότατα κοιτάζετε καθημερινά, καθώς όλες οι επίπεδες οθόνες και οι οθόνες αφής βασίζονται σε ένα πολύ λεπτό στρώμα οξειδίου του κασσιτέρου του ινδίου. Το στοιχείο λαμβάνεται κυρίως ως υποπροϊόν της εξόρυξης ψευδαργύρου και μπορεί να λάβετε μόνο ένα γραμμάριο ινδίου από 1.000 τόνους μεταλλεύματος.

Παρά τη σπανιότητά του, εξακολουθεί να αποτελεί ουσιαστικό μέρος των ηλεκτρονικών συσκευών, επειδή δεν υπάρχουν επί του παρόντος βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις για τη δημιουργία οθονών αφής. Ωστόσο, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η δισδιάστατη μορφή άνθρακα που είναι γνωστή ως γραφένιο μπορεί να δώσει μια λύση. Μετά από μια σημαντική πτώση το 2015, η τιμή έχει πλέον αυξηθεί κατά 50% στα επίπεδα του 2016-17 σε περίπου 350 £ το κιλό, κυρίως λόγω της χρήσης του σε επίπεδες οθόνες.

Βολφράμιο

Το βολφράμιο είναι ένα από τα πιο βαριά στοιχεία, δύο φορές πιο πυκνό από τον χάλυβα. Βασιζόμασταν σε αυτό για να φωτίσουμε τα σπίτια μας, όταν παλιού τύπου λαμπτήρες πυρακτώσεως χρησιμοποιούσαν ένα λεπτό νήμα βολφραμίου. Όμως, παρόλο που οι λύσεις φωτισμού χαμηλής ενέργειας έχουν σχεδόν εξαλείψει τους λαμπτήρες βολφραμίου, οι περισσότεροι από εμάς θα εξακολουθούν να χρησιμοποιούν βολφράμιο κάθε μέρα. Μαζί με το κοβάλτιο και το νεοδύμιο, είναι αυτό που κάνει τα τηλέφωνά μας να δονούνται. Και τα τρία στοιχεία χρησιμοποιούνται στη μικρή αλλά βαριά μάζα που περιστρέφεται από έναν κινητήρα μέσα στα τηλέφωνά μας για να δημιουργήσει δονήσεις.

Το βολφράμιο σε συνδυασμό με άνθρακα δημιουργεί επίσης ένα εξαιρετικά σκληρό κεραμικό για εργαλεία κοπής που χρησιμοποιούνται στην κατεργασία μεταλλικών εξαρτημάτων στην αεροδιαστημική, την άμυνα και την αυτοκινητοβιομηχανία. Χρησιμοποιείται σε ανθεκτικά στη φθορά εξαρτήματα σε μηχανήματα εξόρυξης πετρελαίου και αερίου, εξόρυξης και διάνοιξης σήραγγας. Το βολφράμιο συμμετέχει επίσης στην κατασκευή χάλυβα υψηλής απόδοσης.

Το μετάλλευμα βολφραμίου είναι ένα από τα λίγα ορυκτά που εξορύσσονται πρόσφατα στο Ηνωμένο Βασίλειο, με ένα αδρανές ορυχείο μεταλλευμάτων βολφραμίου κοντά στο Πλύμουθ να ανοίγει ξανά το 2014. Το ορυχείο έχει δυσκολευτεί οικονομικά λόγω των ασταθών παγκόσμιων τιμών μεταλλεύματος. Οι τιμές μειώθηκαν από το 2014 στο 2016, αλλά έκτοτε έχουν ανακάμψει στις αρχές του 2014, δίνοντας κάποιες ελπίδες για το μέλλον του ορυχείου.