Kas ir tavās lietās? Lielākā daļa no mums nedomā par materiāliem, kas padara iespējamu mūsdienu dzīvi. Tomēr tādas tehnoloģijas kā viedtālruņi, elektriskie transportlīdzekļi, liela ekrāna televizori un zaļās enerģijas ražošana ir atkarīgas no virknes ķīmisko elementu, par kuriem lielākā daļa cilvēku nekad nav dzirdējuši. Līdz 20. gadsimta beigām daudzi tika uzskatīti par vienkāršiem kurioziem, taču tagad tie ir būtiski. Faktiski mobilais tālrunis satur vairāk nekā trešdaļu periodiskās tabulas elementu.

Tā kā arvien vairāk cilvēku vēlas piekļūt šīm tehnoloģijām, pieaug pieprasījums pēc kritiskajiem elementiem. Taču piegāde ir atkarīga no vairākiem politiskiem, ekonomiskiem un ģeoloģiskiem faktoriem, radot nestabilas cenas, kā arī lielus iespējamos ieguvumus. Tas padara ieguldījumus šo metālu ieguvē par riskantu biznesu. Tālāk ir sniegti tikai daži to elementu piemēri, uz kuriem mēs esam sākuši paļauties un kas pēdējos gados ir piedzīvojuši strauju cenu pieaugumu (un dažus kritumus).

Kobalts

Kobalts ir izmantots gadsimtiem ilgi, lai radītu satriecošas zilas stikla un keramikas glazūras. Mūsdienās tā ir būtiska moderno reaktīvo dzinēju un akumulatoru supersakausējumu sastāvdaļa, kas darbina mūsu tālruņus un elektromobiļus. Pieprasījums pēc šiem transportlīdzekļiem pēdējos gados ir strauji pieaudzis, un pasaulē reģistrēto transportlīdzekļu skaits ir vairāk nekā trīskāršojies no 200 000 2013. gadā līdz 750 000 2016. gadā. Arī viedtālruņu pārdošanas apjoms ir pieaudzis — līdz vairāk nekā 1,5 miljardiem 2017. gadā, lai gan tas ir pirmais kritums beigās. gada varbūt norāda, ka daži tirgi tagad ir piesātināti.

Līdzās pieprasījumam no tradicionālajām nozarēm, tas pēdējos trīs gados palīdzēja palielināt kobalta cenas no 15 £ par kilogramu līdz gandrīz 70 £ par kilogramu. Āfrika vēsturiski ir bijusi lielākais kobalta minerālu avots, taču pieaugošais pieprasījums un bažas par piegādes drošību nozīmē, ka citos reģionos, piemēram, ASV, tiek atvērtas jaunas raktuves. Taču, ilustrējot tirgus nepastāvību, ražošanas pieaugums pēdējos mēnešos ir izraisījis cenu kritumu par 30%.

Retzemju elementi

“Retzemju metāli” ir 17 elementu grupa. Neskatoties uz to nosaukumu, mēs tagad zinām, ka to nav tik maz, un tos visbiežāk iegūst kā blakusproduktu liela mēroga dzelzs, titāna vai pat urāna ieguves procesā. Pēdējos gados to ražošanā dominē Ķīna, kas nodrošinājusi vairāk nekā 95% no pasaules piegādes.

Retzemju metālus izmanto elektriskajos transportlīdzekļos un vēja turbīnās, kur divi no elementiem, neodīms un prazeodīms, ir ļoti svarīgi, lai izveidotu spēcīgus magnētus elektromotoros un ģeneratoros. Šādi magnēti ir atrodami arī visos tālruņu skaļruņos un mikrofonos.

Dažādu retzemju metālu cenas atšķiras un ievērojami svārstās. Piemēram, elektrisko transportlīdzekļu un vēja enerģijas pieauguma dēļ neodīma oksīda cenas sasniedza maksimumu 2017. gada beigās, sasniedzot 93 mārciņas par kilogramu, kas ir divreiz lielāka nekā cena 2016. gada vidū, bet pēc tam atkal nokritās līdz līmenim, kas ir aptuveni par 40% augstāks nekā 2016. gadā. Šāda nepastāvība un nedrošība piegāde nozīmē, ka arvien vairāk valstu vēlas atrast savus retzemju metālu avotus vai dažādot piegādes ārpus Ķīnas.

Gallijs

Gallijs ir dīvains elements. Metāliskā formā tas var izkust karstā dienā (virs 30°C). Bet, ja to apvieno ar arsēnu, veidojot gallija arsenīdu, tas rada jaudīgu ātrgaitas pusvadītāju, ko izmanto mikroelektronikā, kas padara mūsu tālruņus tik viedus. Ar slāpekli (gallija nitrīdu) to izmanto zemas enerģijas apgaismojumā (LED) ar pareizo krāsu (agrāk gaismas diodes bija tikai sarkanas vai zaļas pirms gallija nitrīda). Atkal, galliju galvenokārt ražo kā citu metālu ieguves blakusproduktu, galvenokārt dzelzs un cinka ražošanai, taču atšķirībā no šiem metāliem tā cena kopš 2016. gada ir vairāk nekā dubultojusies līdz 315 £ par kilogramu 2018. gada maijā.

Indijs

Indijs ir viens no retākajiem metāliskajiem elementiem uz zemes, taču jūs, iespējams, skatāties uz tiem ikdienā, jo visi plakanie un skārienekrāni ir balstīti uz ļoti plānu indija alvas oksīda slāni. Elements tiek iegūts galvenokārt kā cinka ieguves blakusprodukts, un jūs varat iegūt tikai vienu gramu indija no 1000 tonnām rūdas.

Neskatoties uz retumu, tā joprojām ir būtiska elektronisko ierīču sastāvdaļa, jo pašlaik nav dzīvotspējīgu alternatīvu skārienekrānu izveidei. Tomēr zinātnieki cer, ka oglekļa divdimensiju forma, kas pazīstama kā grafēns, var sniegt risinājumu. Pēc lielā krituma 2015. gadā cena tagad ir pieaugusi par 50% salīdzinājumā ar 2016.–2017. gada līmeni līdz aptuveni £350 par kilogramu, ko galvenokārt noteica tā izmantošana plakanajos ekrānos.

Volframs

Volframs ir viens no smagākajiem elementiem, divreiz blīvāks par tēraudu. Mēs izmantojām to, lai apgaismotu savas mājas, kad vecā stila kvēlspuldzēs tika izmantots plāns volframa kvēldiegs. Bet, lai gan zema enerģijas patēriņa apgaismojuma risinājumos ir pilnībā izslēgtas volframa spuldzes, lielākā daļa no mums joprojām izmantos volframu katru dienu. Līdzās kobaltam un neodīmam tas liek mūsu tālruņiem vibrēt. Visi trīs elementi tiek izmantoti mazajā, bet smagajā masā, ko mūsu tālruņos griež motors, lai radītu vibrācijas.

Volframs apvienojumā ar oglekli rada arī ārkārtīgi cietu keramiku griešanas instrumentiem, ko izmanto metāla detaļu apstrādei kosmosa, aizsardzības un automobiļu rūpniecībā. To izmanto nodilumizturīgās daļās naftas un gāzes ieguves, kalnrūpniecības un tuneļu urbšanas mašīnās. Volframs tiek izmantots arī augstas veiktspējas tēraudu ražošanā.

Volframa rūda ir viens no retajiem minerāliem, kas Apvienotajā Karalistē tiek iegūti no jauna, un 2014. gadā tika atsākta neaktīva volframa-alvas rūdas raktuves netālu no Plimutas. Raktuves ir finansiālas grūtības nestabilo rūdas cenu dēļ pasaulē. Cenas no 2014. gada līdz 2016. gadam samazinājās, bet kopš tā laika ir atguvušās līdz 2014. gada sākuma vērtībām, dodot cerības uz raktuves nākotni.