Mis on teie asjades? Enamik meist ei mõtle materjalidele, mis muudavad kaasaegse elu võimalikuks. Kuid tehnoloogiad, nagu nutitelefonid, elektrisõidukid, suure ekraaniga telerid ja rohelise energia tootmine, sõltuvad paljudest keemilistest elementidest, millest enamik inimesi pole kuulnudki. Kuni 20. sajandi lõpuni peeti paljusid pelgalt kurioosumiteks, kuid nüüd on need hädavajalikud. Tegelikult sisaldab mobiiltelefon enam kui kolmandikku perioodilisuse tabeli elementidest.

Kuna üha rohkem inimesi soovib neile tehnoloogiatele juurdepääsu, kasvab nõudlus kriitiliste elementide järele. Kuid pakkumine sõltub paljudest poliitilistest, majanduslikest ja geoloogilistest teguritest, mis põhjustavad kõikuvaid hindu ja suurt potentsiaalset kasumit. See muudab nende metallide kaevandamisesse investeerimise riskantseks äriks. Allpool on vaid mõned näited elementidest, millele oleme hakanud toetuma ja mis on viimastel aastatel näinud järsku hinnatõusu (ja mõningast langust).

Koobalt

Koobaltit on sajandeid kasutatud vapustava sinise klaasi ja keraamiliste glasuuride loomiseks. Tänapäeval on see ülioluline komponent tänapäevaste reaktiivmootorite ning meie telefonide ja elektriautode toiteallikate akudes. Nõudlus nende sõidukite järele on viimastel aastatel kiiresti kasvanud – registreerimiste arv maailmas on enam kui kolmekordistunud 200 000-lt 2013. aastal 750 000-le 2016. aastal. Nutitelefonide müük on samuti tõusnud – 2017. aastal enam kui 1,5 miljardini – ehkki esimene langus on lõpus. võib-olla näitab, et mõned turud on praegu küllastunud.

Koos traditsiooniliste tööstusharude nõudlusega aitas see viimase kolme aasta jooksul tõsta koobalti hindu 15 naelalt kilogrammilt peaaegu 70 naelani kilogrammi kohta. Aafrika on ajalooliselt olnud suurim koobalti mineraalide allikas, kuid kasvav nõudlus ja mure varustuskindluse pärast tähendavad uute kaevanduste avamist teistes piirkondades, näiteks USA-s. Kuid turu volatiilsuse illustreerimiseks on suurenenud tootmine põhjustanud viimastel kuudel hindade 30% languse.

Haruldased muldmetallid

"Haruldmuldmetallid" on rühm 17 elemendist. Vaatamata nende nimele teame nüüd, et neid pole nii vähe ja neid saadakse enamasti raua, titaani või isegi uraani suuremahulise kaevandamise kõrvalsaadusena. Viimastel aastatel on nende tootmises domineerinud Hiina, mis on andnud üle 95% ülemaailmsest tarnetest.

Haruldasi muldmetallisid kasutatakse elektrisõidukites ja tuuleturbiinides, kus kaks elementi, neodüüm ja praseodüüm, on elektrimootorite ja generaatorite võimsate magnetite valmistamisel kriitilise tähtsusega. Selliseid magneteid leidub ka kõigis telefoni kõlarites ja mikrofonides.

Erinevate haruldaste muldmetallide hinnad on erinevad ja kõikuvad märkimisväärselt. Näiteks elektrisõidukite ja tuuleenergia kasvu tõttu saavutasid neodüümoksiidi hinnad 2017. aasta lõpus tipptasemel 93 naela kilogrammi kohta, mis on kaks korda kõrgem kui 2016. aasta keskpaiga hind, enne kui langesid tagasi tasemele, mis oli umbes 40% kõrgem kui 2016. aastal. Selline volatiilsus ja ebakindlus pakkumine tähendab, et rohkem riike otsib oma haruldaste muldmetallide allikaid või mitmekesistab oma tarneid Hiinast eemal.

Gallium

Gallium on kummaline element. Metallilisel kujul võib see kuumal päeval (üle 30°C) sulada. Kuid kombineerituna arseeniga galliumarseniidi saamiseks loob see võimsa kiire pooljuhi, mida kasutatakse mikroelektroonikas, mis muudab meie telefonid nii nutikaks. Lämmastikuga (galliumnitriid) kasutatakse seda õige värviga madala energiatarbega valgustuses (LED-id) (enne galliumnitriidi olid LED-id ainult punased või rohelised). Jällegi toodetakse galliumi peamiselt muude metallide kaevandamise kõrvalsaadusena, peamiselt raua ja tsingi tootmiseks, kuid erinevalt nendest metallidest on selle hind alates 2016. aastast enam kui kahekordistunud, 2018. aasta mais 315 naelani kilogrammi kohta.

Indium

Indium on üks haruldasemaid metallilisi elemente maa peal, kuid tõenäoliselt vaatate neid iga päev, kuna kõik lamedad ja puutetundlikud ekraanid toetuvad väga õhukesele indiumtinaoksiidi kihile. Element saadakse enamasti tsingi kaevandamise kõrvalsaadusena ja 1000 tonnist maagist võite saada ainult ühe grammi indiumi.

Haruldusele vaatamata on see siiski elektroonikaseadmete oluline osa, sest hetkel puuduvad elujõulised alternatiivid puuteekraanide loomiseks. Kuid teadlased loodavad, et süsiniku kahemõõtmeline vorm, mida nimetatakse grafeeniks, võib pakkuda lahendust. Pärast 2015. aasta suurt langust on hind nüüd tõusnud 50% võrreldes 2016.–2017. aasta tasemega umbes 350 naelani kilogrammi kohta, mis on tingitud peamiselt selle kasutamisest lameekraanidel.

Volfram

Volfram on üks raskemaid elemente, kaks korda tihedam kui teras. Kunagi kasutasime seda oma kodu valgustamisel, kui vanaaegsetes hõõglampides kasutati õhukest volframniiti. Kuid kuigi vähese energiatarbega valgustuslahendustes on volframist lambipirnid välja arvatud, kasutab enamik meist volframit iga päev. Koos koobalti ja neodüümiga paneb see meie telefonid vibreerima. Kõiki kolme elementi kasutatakse väikeses, kuid raskes massis, mida meie telefonide sees mootor pöörleb vibratsiooni tekitamiseks.

Volfram koos süsinikuga loob ka ülikõva keraamika lõikeriistade jaoks, mida kasutatakse kosmose-, kaitse- ja autotööstuses metallkomponentide töötlemisel. Seda kasutatakse kulumiskindlates osades nafta ja gaasi kaevandamisel, kaevandustes ja tunnelite puurimismasinates. Volfram läheb ka suure jõudlusega teraste tootmiseks.

Volframimaak on üks väheseid mineraale, mida Ühendkuningriigis äsja kaevandatakse. 2014. aastal taasavati Plymouthi lähedal seisev volframi-tinamaagi kaevandus. Kaevandusel on olnud rahalisi raskusi maagi kõikuvate ülemaailmsete hindade tõttu. Hinnad langesid 2014. aastast 2016. aastani, kuid on pärast seda taastunud 2014. aasta alguse väärtustele, mis annab lootust kaevanduse tuleviku suhtes.