Co masz w swoich rzeczach? Większość z nas nie zastanawia się nad materiałami, które umożliwiają współczesne życie. Jednak technologie takie jak smartfony, pojazdy elektryczne, telewizory wielkoekranowe i wytwarzanie zielonej energii zależą od szeregu pierwiastków chemicznych, o których większość ludzi nigdy nie słyszała. Do końca XX wieku wiele z nich uważano za zwykłe ciekawostki – obecnie są one jednak niezbędne. W rzeczywistości telefon komórkowy zawiera ponad jedną trzecią pierwiastków układu okresowego.

W miarę jak coraz więcej osób pragnie dostępu do tych technologii, rośnie zapotrzebowanie na kluczowe elementy. Podaż jest jednak uzależniona od szeregu czynników politycznych, ekonomicznych i geologicznych, które powodują zmienność cen i duże potencjalne zyski. To sprawia, że ​​inwestowanie w wydobycie tych metali jest przedsięwzięciem ryzykownym. Poniżej znajduje się tylko kilka przykładów elementów, na których polegamy i które odnotowały gwałtowny wzrost cen (a niektóre spadki) w ciągu ostatnich kilku lat.

Kobalt

Kobalt był używany od wieków do tworzenia oszałamiających niebieskich szkliw szklanych i ceramicznych. Dziś jest kluczowym składnikiem nadstopów do nowoczesnych silników odrzutowych oraz akumulatorów zasilających nasze telefony i samochody elektryczne. W ciągu ostatnich kilku lat popyt na te pojazdy gwałtownie wzrósł, a liczba rejestracji na całym świecie wzrosła ponad trzykrotnie z 200 000 w 2013 r. do 750 000 w 2016 r. Wzrosła również sprzedaż smartfonów – do ponad 1,5 miliarda w 2017 r. – chociaż na koniec nastąpił pierwszy w historii spadek roku może wskazywać, że niektóre rynki są już nasycone.

Oprócz popytu ze strony tradycyjnych gałęzi przemysłu, pomogło to podnieść ceny kobaltu z 15 funtów za kilogram do prawie 70 funtów za kilogram w ciągu ostatnich trzech lat. Historycznie rzecz biorąc, Afryka była największym źródłem minerałów kobaltu, ale rosnący popyt i obawy o bezpieczeństwo dostaw oznaczają otwieranie nowych kopalń w innych regionach, takich jak USA. Ale ilustracją zmienności rynku jest wzrost produkcji, który spowodował w ostatnich miesiącach gwałtowny spadek cen o 30%.

Pierwiastki ziem rzadkich

„Ziem rzadkich” to grupa 17 pierwiastków. Pomimo swojej nazwy wiemy już, że nie są one aż tak rzadkie i najczęściej pozyskiwane są jako produkt uboczny wydobycia na dużą skalę żelaza, tytanu, a nawet uranu. W ostatnich latach ich produkcję zdominowały Chiny, które zapewniły ponad 95% światowych dostaw.

Pierwiastki ziem rzadkich wykorzystuje się w pojazdach elektrycznych i turbinach wiatrowych, gdzie dwa pierwiastki, neodym i prazeodym, odgrywają kluczową rolę w wytwarzaniu potężnych magnesów w silnikach elektrycznych i generatorach. Takie magnesy znajdują się także we wszystkich głośnikach i mikrofonach telefonów.

Ceny różnych pierwiastków ziem rzadkich są zróżnicowane i podlegają znacznym wahaniom. Na przykład, napędzane wzrostem liczby pojazdów elektrycznych i energii wiatrowej, ceny tlenku neodymu osiągnęły najwyższy poziom pod koniec 2017 r. i wyniosły 93 funty za kilogram, czyli dwukrotnie więcej niż cena z połowy 2016 r., po czym ponownie spadły do ​​poziomu o około 40% wyższego niż w 2016 r. Taka zmienność i niepewność rynku podaży oznacza, że ​​więcej krajów szuka własnych źródeł pierwiastków ziem rzadkich lub dywersyfikuje swoje dostawy poza Chinami.

Gal

Gal to dziwny pierwiastek. W postaci metalicznej może stopić się w upalny dzień (powyżej 30°C). Jednak w połączeniu z arsenem w celu wytworzenia arsenku galu tworzy potężny, szybki półprzewodnik stosowany w mikroelektronice, dzięki której nasze telefony są tak inteligentne. W połączeniu z azotem (azotek galu) jest stosowany w oświetleniu niskoenergetycznym (LED) o odpowiedniej barwie (przed azotkiem galu diody LED były tylko czerwone lub zielone). Ponownie gal jest produkowany głównie jako produkt uboczny wydobycia innych metali, głównie żelaza i cynku, ale w przeciwieństwie do tych metali jego cena wzrosła ponad dwukrotnie od 2016 r. do 315 funtów za kilogram w maju 2018 r.

Ind

Ind jest jednym z rzadszych pierwiastków metalicznych na ziemi, ale prawdopodobnie można go spotkać na co dzień, ponieważ wszystkie ekrany płaskie i dotykowe składają się z bardzo cienkiej warstwy tlenku indu i cyny. Pierwiastek jest otrzymywany głównie jako produkt uboczny wydobycia cynku i z 1000 ton rudy można uzyskać tylko jeden gram indu.

Pomimo swojej rzadkości, nadal stanowi istotną część urządzeń elektronicznych, ponieważ obecnie nie ma realnych alternatyw dla tworzenia ekranów dotykowych. Naukowcy mają jednak nadzieję, że rozwiązaniem może okazać się dwuwymiarowa forma węgla, znana jako grafen. Po znacznym spadku w 2015 r. cena wzrosła obecnie o 50% w porównaniu z poziomem z lat 2016–2017 do około 350 funtów za kilogram, głównie ze względu na zastosowanie tego produktu w płaskich ekranach.

Wolfram

Wolfram jest jednym z najcięższych pierwiastków, ma dwukrotnie większą gęstość niż stal. Kiedyś polegaliśmy na nim przy oświetlaniu naszych domów, kiedy w tradycyjnych żarówkach używano cienkiego włókna wolframowego. Mimo że energooszczędne rozwiązania oświetleniowe prawie całkowicie wyeliminowały żarówki wolframowe, większość z nas nadal będzie używać wolframu na co dzień. Wraz z kobaltem i neodymem to on powoduje, że nasze telefony wibrują. Wszystkie trzy elementy znajdują się w małej, ale ciężkiej masie, która jest wirowana przez silnik wewnątrz naszych telefonów w celu wytworzenia wibracji.

Wolfram w połączeniu z węglem tworzy również niezwykle twardą ceramikę na narzędzia skrawające stosowane przy obróbce elementów metalowych w przemyśle lotniczym, obronnym i motoryzacyjnym. Stosowany jest w odpornych na zużycie częściach maszyn do wydobycia ropy i gazu, górnictwa i drążenia tuneli. Wolfram wykorzystuje się również do produkcji stali o wysokiej wydajności.

Ruda wolframu to jeden z niewielu minerałów nowo wydobywanych w Wielkiej Brytanii. Nieaktywna kopalnia rud wolframu i cyny w pobliżu Plymouth została ponownie otwarta w 2014 r. Kopalnia boryka się z problemami finansowymi ze względu na niestabilne światowe ceny rudy. Ceny spadły w latach 2014–2016, ale od tego czasu powróciły do ​​wartości z początku 2014 r., co daje pewną nadzieję na przyszłość kopalni.