Što je u tvojim stvarima? Većina nas ne razmišlja o materijalima koji omogućuju suvremeni život. Ipak, tehnologije poput pametnih telefona, električnih vozila, televizora s velikim ekranom i proizvodnje zelene energije ovise o nizu kemijskih elemenata za koje većina ljudi nikad nije čula. Do kraja 20. stoljeća mnogi su se smatrali pukim kuriozitetom – ali sada su neophodni. Zapravo, mobilni telefon sadrži više od trećine elemenata u periodnom sustavu.

Kako sve više ljudi želi pristup tim tehnologijama, potražnja za kritičnim elementima raste. No ponuda je podložna nizu političkih, ekonomskih i geoloških čimbenika, stvarajući nestabilne cijene, kao i velike potencijalne dobitke. To čini ulaganje u rudarenje ovih metala rizičnim poslom. Ispod je samo nekoliko primjera elemenata na koje smo se oslanjali, a koji su doživjeli nagli porast cijena (i neke padove) u posljednjih nekoliko godina.

Kobalt

Kobalt se stoljećima koristio za stvaranje zapanjujuće plave staklene i keramičke glazure. Danas je kritična komponenta u superlegurama za moderne mlazne motore i baterije koje pokreću naše telefone i električne automobile. Potražnja za ovim vozilima naglo je porasla u posljednjih nekoliko godina, pri čemu su se registracije u cijelom svijetu više nego utrostručile s 200 000 u 2013. na 750 000 u 2016. Prodaja pametnih telefona također je porasla – na više od 1,5 milijardi u 2017. – iako je prvi pad na kraju godine možda ukazuje da su neka tržišta sada zasićena.

Uz potražnju iz tradicionalnih industrija, to je pomoglo povećati cijene kobalta sa 15 funti po kilogramu na gotovo 70 funti po kilogramu u posljednje tri godine. Afrika je kroz povijest bila najveći izvor minerala kobalta, ali rastuća potražnja i zabrinutost oko sigurnosti opskrbe znače da se otvaraju novi rudnici u drugim regijama poput SAD-a. Ali kao ilustracija volatilnosti tržišta, povećana proizvodnja uzrokovala je pad cijena za 30% posljednjih mjeseci.

Elementi rijetke zemlje

“Rijetke zemlje” su skupina od 17 elemenata. Unatoč njihovom nazivu, sada znamo da nisu toliko rijetki, a najčešće se dobivaju kao nusproizvod velikog rudarenja željeza, titana ili čak urana. Posljednjih godina njihovom proizvodnjom dominira Kina, koja osigurava preko 95% globalne ponude.

Rijetke zemlje koriste se u električnim vozilima i turbinama na vjetar, gdje su dva elementa, neodimij i praseodimij, ključni za izradu snažnih magneta u električnim motorima i generatorima. Takvi se magneti također nalaze u svim telefonskim zvučnicima i mikrofonima.

Cijene za različite rijetke zemlje variraju i značajno variraju. Na primjer, potaknute rastom električnih vozila i energije vjetra, cijene neodimijeva oksida dosegle su vrhunac krajem 2017. na 93 GBP po kilogramu, dvostruko više od cijene sredinom 2016., prije nego što su pale na razine oko 40% više nego 2016. Takva volatilnost i nesigurnost opskrba znači da sve više zemalja želi pronaći vlastite izvore rijetkih zemalja ili diverzificirati svoju opskrbu izvan Kine.

Galij

Galij je čudan element. U svom metalnom obliku može se rastopiti na vrućem danu (iznad 30°C). Ali kada se u kombinaciji s arsenom dobije galijev arsenid, stvara se snažan poluvodič velike brzine koji se koristi u mikroelektronici koja naše telefone čini tako pametnima. Uz dušik (galijev nitrid), koristi se u niskoenergetskoj rasvjeti (LED) s odgovarajućom bojom (LED prije galij nitrida su bile samo crvene ili zelene). Opet, galij se uglavnom proizvodi kao nusprodukt rudarenja drugih metala, uglavnom za željezo i cink, ali za razliku od tih metala njegova se cijena više nego udvostručila od 2016. na 315 funti po kilogramu u svibnju 2018.

Indij

Indij je jedan od rjeđih metalnih elemenata na zemlji, no vjerojatno ga svakodnevno gledate jer se svi ravni i ekrani osjetljivi na dodir oslanjaju na vrlo tanak sloj indij-kositrenog oksida. Element se uglavnom dobiva kao nusprodukt rudarenja cinka i možete dobiti samo jedan gram indija iz 1000 tona rude.

Unatoč svojoj rijetkosti, još uvijek je bitan dio elektroničkih uređaja jer trenutno ne postoje održive alternative za izradu zaslona osjetljivih na dodir. Međutim, znanstvenici se nadaju da bi dvodimenzionalni oblik ugljika poznat kao grafen mogao pružiti rješenje. Nakon velikog pada u 2015., cijena je sada porasla za 50% u odnosu na razine od 2016. do 2017. na oko 350 funti po kilogramu, uglavnom zbog upotrebe u ravnim zaslonima.

Volfram

Volframje jedan od najtežih elemenata, dvostruko gušći od čelika. Prije smo se oslanjali na njega za osvjetljavanje naših domova, dok su stare žarulje sa žarnom niti koristile atanka volframova nitt. No iako su niskoenergetska rasvjetna rješenja gotovo eliminiranavolframžarulje, većina nas će i dalje koristiti volfram svaki dan. Zajedno sakobalt i neodim, to je ono zbog čega naši telefoni vibriraju. Sva tri elementa koriste se u maloj, ali teškoj masi koju vrti motor unutar naših telefona kako bi stvorio vibracije.

Volframu kombinaciji s ugljikom također stvara izuzetno tvrdu keramiku za alate za rezanje koji se koriste u strojnoj obradi metalnih komponenti u zrakoplovnoj, obrambenoj i automobilskoj industriji. Koristi se u dijelovima otpornim na habanje u strojevima za vađenje nafte i plina, rudarstvo i bušenje tunela. Volfram se također koristi za izradu čelika visokih performansi.

Volframruda je jedan od rijetkih minerala koji se tek iskopavaju u Ujedinjenom Kraljevstvu, s neaktivnim rudnikom volfram-kositra u blizini Plymoutha koji se ponovno otvara 2014. Rudnik je imao financijskih poteškoća zbog nestabilnih svjetskih cijena rude. Cijene su pale od 2014. do 2016., ali su se od tada oporavile na vrijednosti s početka 2014. dajući nadu za budućnost rudnika.