Nuo kobalto iki volframo: kaip elektromobiliai ir išmanieji telefonai sukelia naują aukso karštligę

Kas yra tavo daiktuose? Daugelis iš mūsų nesusimąsto apie medžiagas, kurios leidžia šiuolaikinį gyvenimą. Tačiau tokios technologijos kaip išmanieji telefonai, elektrinės transporto priemonės, didelio ekrano televizoriai ir ekologiškos energijos gamyba priklauso nuo daugybės cheminių elementų, apie kuriuos dauguma žmonių niekada negirdėjo. Iki XX amžiaus pabaigos daugelis buvo laikomi tik kuriozais, bet dabar jie yra būtini. Tiesą sakant, mobiliajame telefone yra daugiau nei trečdalis periodinės lentelės elementų.

Kadangi vis daugiau žmonių nori prieigos prie šių technologijų, svarbiausių elementų paklausa auga. Tačiau pasiūla priklauso nuo įvairių politinių, ekonominių ir geologinių veiksnių, dėl kurių kainos svyruoja, taip pat galimas didelis pelnas. Dėl to investicijos į šių metalų kasybą yra rizikingas verslas. Žemiau pateikiami tik keli pavyzdžiai elementų, kuriais mes pradėjome pasikliauti ir kurių kainos per pastaruosius kelerius metus smarkiai pakilo (ir šiek tiek sumažėjo).

Kobaltas

Kobaltas šimtmečius buvo naudojamas stulbinančiai mėlynam stiklui ir keraminėms glazūroms sukurti. Šiandien jis yra labai svarbus šiuolaikinių reaktyvinių variklių ir mūsų telefonų bei elektromobilių akumuliatorių superlydinių komponentas. Šių transporto priemonių paklausa per pastaruosius kelerius metus sparčiai išaugo – visame pasaulyje registruojama daugiau nei tris kartus nuo 200 000 2013 m. iki 750 000 2016 m. Išmaniųjų telefonų pardavimas taip pat išaugo – iki daugiau nei 1,5 mlrd. 2017 m. galbūt rodo, kad kai kurios rinkos dabar yra prisotintos.

Kartu su paklausa tradicinėse pramonės šakose, tai padėjo padidinti kobalto kainas nuo 15 £ už kilogramą iki beveik 70 £ už kilogramą per pastaruosius trejus metus. Afrika istoriškai buvo didžiausias kobalto mineralų šaltinis, tačiau didėjanti paklausa ir susirūpinimas tiekimo saugumu reiškia, kad kituose regionuose, pavyzdžiui, JAV, atidaromos naujos kasyklos. Tačiau, iliustruojantis rinkos nepastovumą, dėl padidėjusios gamybos kainos pastaraisiais mėnesiais sumažėjo 30 proc.

Retųjų žemių elementai

„Retųjų žemių metalai“ yra 17 elementų grupė. Nepaisant jų pavadinimo, dabar žinome, kad jų nėra taip jau mažai ir dažniausiai jie gaunami kaip šalutinis didelio masto geležies, titano ar net urano kasybos produktas. Pastaraisiais metais jų gamyboje dominuoja Kinija, kuri aprūpina per 95% pasaulinės pasiūlos.

Retųjų žemių metalai naudojami elektrinėse transporto priemonėse ir vėjo turbinose, kur du elementai, neodimis ir prazeodimis, yra labai svarbūs gaminant galingus magnetus elektros varikliuose ir generatoriuose. Tokie magnetai taip pat yra visuose telefono garsiakalbiuose ir mikrofonuose.

Įvairių retųjų žemių metalų kainos skiriasi ir labai svyruoja. Pavyzdžiui, dėl elektrinių transporto priemonių ir vėjo energijos augimo neodimio oksido kainos 2017 m. pabaigoje pasiekė aukščiausią tašką ir siekė 93 svarus sterlingų už kilogramą, du kartus daugiau nei 2016 m. viduryje, o vėliau nukrito iki maždaug 40 % didesnio lygio nei 2016 m. Toks nepastovumas ir nesaugumas tiekimas reiškia, kad vis daugiau šalių nori rasti savo retųjų žemių šaltinių arba diversifikuoti tiekimą ne Kinijoje.

Galis

Galis yra keistas elementas. Metalinės formos jis gali ištirpti karštą dieną (virš 30°C). Tačiau kai kartu su arsenu gaunamas galio arsenidas, jis sukuria galingą didelės spartos puslaidininkį, naudojamą mikroelektronikoje, dėl kurios mūsų telefonai tokie išmanūs. Su azotu (galio nitridu) jis naudojamas tinkamos spalvos mažai energijos naudojančiame apšvietime (LED) (šviesos diodai anksčiau buvo tik raudoni arba žali prieš galio nitridą). Vėlgi, galis daugiausia gaminamas kaip šalutinis kitų metalų, daugiausia geležies ir cinko, gavybos produktas, tačiau, skirtingai nei šių metalų, jo kaina nuo 2016 m. padidėjo daugiau nei dvigubai iki 315 svarų sterlingų už kilogramą 2018 m. gegužės mėn.

Indis

Indis yra vienas iš retesnių metalinių elementų žemėje, tačiau tikriausiai į kai kuriuos žiūrite kasdien, nes visi plokštieji ir jutikliniai ekranai remiasi labai plonu indžio alavo oksido sluoksniu. Elementas dažniausiai gaunamas kaip šalutinis cinko gavybos produktas, o iš 1000 tonų rūdos galite gauti tik vieną gramą indžio.

Nepaisant jo retumo, jis vis dar yra esminė elektroninių prietaisų dalis, nes šiuo metu nėra perspektyvių alternatyvų kuriant jutiklinius ekranus. Tačiau mokslininkai tikisi, kad dvimatė anglies forma, žinoma kaip grafenas, gali būti sprendimas. Po didelio nuosmukio 2015 m. kaina dabar išaugo 50 %, palyginti su 2016–2017 m. lygiu, iki maždaug 350 svarų sterlingų už kilogramą, daugiausia dėl to, kad jis naudojamas plokščiuose ekranuose.

Volframas

Volframas yra vienas iš sunkiausių elementų, dvigubai tankesnis už plieną. Anksčiau ja pasikliaudavome apšviesdami savo namus, kai seno tipo kaitrinės lemputės naudojo ploną volframo siūlą. Tačiau nors naudojant mažai energijos naudojančius apšvietimo sprendimus buvo visiškai pašalintos volframo lemputės, dauguma iš mūsų vis tiek naudos volframą kiekvieną dieną. Kartu su kobaltu ir neodimiu mūsų telefonai vibruoja. Visi trys elementai yra naudojami mažoje, bet sunkioje masėje, kurią mūsų telefonuose sukasi variklis, kad sukurtų vibraciją.

Volframas kartu su anglimi taip pat sukuria ypač kietą keramiką, skirtą pjovimo įrankiams, naudojamiems apdirbant metalo komponentus aviacijos, gynybos ir automobilių pramonėje. Jis naudojamas dilimui atspariose dalyse naftos ir dujų gavybos, kasybos ir tunelių gręžimo mašinose. Volframas taip pat naudojamas gaminant aukštos kokybės plieną.

Volframo rūda yra vienas iš nedaugelio mineralų, kurie naujai kasami JK, o 2014 m. vėl atidaroma neveikianti volframo alavo rūdos kasykla netoli Plimuto. Kasykla patyrė finansinių sunkumų dėl nepastovių pasaulinių rūdos kainų. Kainos sumažėjo nuo 2014 m. iki 2016 m., tačiau nuo to laiko atsigavo iki 2014 m. pradžios verčių, o tai suteikia vilties dėl kasyklos ateities.


Paskelbimo laikas: 2019-12-27