Čo je vo vašich veciach? Väčšina z nás vôbec nepremýšľa o materiáloch, ktoré umožňujú moderný život. Technológie ako inteligentné telefóny, elektrické vozidlá, veľkoplošné televízory a výroba zelenej energie však závisia od množstva chemických prvkov, o ktorých väčšina ľudí nikdy nepočula. Až do konca 20. storočia sa mnohé považovali len za kuriozity – no teraz sú nevyhnutné. V skutočnosti mobilný telefón obsahuje viac ako tretinu prvkov v periodickej tabuľke.

Keďže stále viac ľudí chce prístup k týmto technológiám, dopyt po kritických prvkoch rastie. Ponuka však podlieha celému radu politických, ekonomických a geologických faktorov, ktoré vytvárajú nestále ceny, ako aj veľké potenciálne zisky. To robí investície do ťažby týchto kovov riskantným podnikaním. Nižšie je uvedených len niekoľko príkladov prvkov, na ktoré sme sa spoliehali a ktoré zaznamenali prudký nárast cien (a niektoré poklesy) v posledných rokoch.

kobalt

Kobalt sa po stáročia používa na vytváranie úžasných modrých sklenených a keramických glazúr. Dnes je kritickou súčasťou superzliatin pre moderné prúdové motory a batérie, ktoré poháňajú naše telefóny a elektrické autá. Dopyt po týchto vozidlách sa za posledných pár rokov rapídne zvýšil, pričom celosvetové registrácie sa viac ako strojnásobili z 200 000 v roku 2013 na 750 000 v roku 2016. Vzrástol aj predaj smartfónov – na viac ako 1,5 miliardy v roku 2017 – aj keď vôbec prvý pokles na konci roka možno naznačuje, že niektoré trhy sú teraz nasýtené.

Spolu s dopytom z tradičných priemyselných odvetví to pomohlo zvýšiť ceny kobaltu z 15 libier za kilogram na takmer 70 libier za kilogram za posledné tri roky. Afrika bola historicky najväčším zdrojom nerastov kobaltu, ale rastúci dopyt a obavy o bezpečnosť dodávok znamenajú, že sa otvárajú nové bane v iných regiónoch, ako sú USA. Ale na ilustráciu volatility trhu, zvýšená produkcia spôsobila v posledných mesiacoch pád cien o 30 %.

Prvky vzácnych zemín

„Vzácne zeminy“ sú skupinou 17 prvkov. Napriek ich názvu dnes už vieme, že ich nie je až tak málo a najčastejšie sa získavajú ako vedľajší produkt pri rozsiahlej ťažbe železa, titánu či dokonca uránu. V posledných rokoch v ich výrobe dominuje Čína, ktorá zabezpečuje viac ako 95 % celosvetovej ponuky.

Vzácne zeminy sa používajú v elektrických vozidlách a veterných turbínach, kde sú dva z prvkov, neodým a prazeodým, rozhodujúce pre výrobu silných magnetov v elektromotoroch a generátoroch. Takéto magnety sa nachádzajú aj vo všetkých telefónnych reproduktoroch a mikrofónoch.

Ceny rôznych vzácnych zemín sa líšia a výrazne kolíšu. Napríklad v dôsledku rastu elektrických vozidiel a veternej energie ceny oxidu neodýmu vyvrcholili koncom roka 2017 na úrovni 93 libier za kilogram, čo je dvojnásobok ceny v polovici roku 2016, a potom klesli späť na úrovne približne o 40 % vyššie ako v roku 2016. Takáto volatilita a neistota zásobovanie znamená, že viac krajín sa snaží nájsť svoje vlastné zdroje vzácnych zemín alebo diverzifikovať svoje dodávky mimo Číny.

Gálium

Gálium je zvláštny prvok. Vo svojej kovovej forme sa môže roztopiť v horúcom dni (nad 30°C). Ale keď sa skombinuje s arzénom na výrobu arzenidu gália, vytvorí sa výkonný vysokorýchlostný polovodič používaný v mikroelektronike, vďaka ktorému sú naše telefóny také chytré. S dusíkom (nitrid gália) sa používa v nízkoenergetickom osvetlení (LED) so správnou farbou (pred nitridom gália boli LED len červené alebo zelené). Gálium sa opäť vyrába hlavne ako vedľajší produkt ťažby iných kovov, najmä železa a zinku, ale na rozdiel od týchto kovov sa jeho cena od roku 2016 viac ako zdvojnásobila na 315 libier za kilogram v máji 2018.

Indium

Indium je jedným zo vzácnejších kovových prvkov na Zemi, no na niektoré sa pravdepodobne pozeráte každý deň, pretože všetky ploché a dotykové obrazovky sa spoliehajú na veľmi tenkú vrstvu oxidu india a cínu. Prvok sa získava väčšinou ako vedľajší produkt pri ťažbe zinku a z 1000 ton rudy môžete získať iba jeden gram india.

Napriek svojej vzácnosti je stále nevyhnutnou súčasťou elektronických zariadení, pretože v súčasnosti neexistujú žiadne životaschopné alternatívy na vytváranie dotykových obrazoviek. Vedci však dúfajú, že dvojrozmerná forma uhlíka známa ako grafén môže poskytnúť riešenie. Po veľkom poklese v roku 2015 sa cena teraz zvýšila o 50 % na úrovni rokov 2016 – 17 na približne 350 libier za kilogram, najmä vďaka použitiu na plochých obrazovkách.

Volfrám

Volfrám je jedným z najťažších prvkov, dvakrát hustejší ako oceľ. Kedysi sme sa naň spoliehali pri osvetlení našich domovov, keď staré žiarovky používali tenké volfrámové vlákno. Ale aj keď riešenia nízkoenergetického osvetlenia takmer úplne vylúčili volfrámové žiarovky, väčšina z nás bude stále používať volfrám každý deň. Spolu s kobaltom a neodýmom spôsobuje, že naše telefóny vibrujú. Všetky tri prvky sú použité v malej, ale ťažkej hmote, ktorá sa otáča motorom vo vnútri našich telefónov, aby vytvárala vibrácie.

Volfrám v kombinácii s uhlíkom tiež vytvára extrémne tvrdú keramiku pre rezné nástroje používané pri obrábaní kovových komponentov v leteckom, obrannom a automobilovom priemysle. Používa sa v dieloch odolných voči opotrebeniu v strojoch na ťažbu ropy a zemného plynu, ťažbu a razenie tunelov. Volfrám sa používa aj pri výrobe vysokovýkonných ocelí.

Volfrámová ruda je jedným z mála nerastov, ktoré sa v Spojenom kráľovstve novo ťažia, pričom spiaca baňa na volfrámovo-cínovú rudu v blízkosti Plymouthu bola znovu otvorená v roku 2014. Baňa mala finančné problémy kvôli nestálym globálnym cenám rudy. Ceny klesli od roku 2014 do roku 2016, ale odvtedy sa vrátili na hodnoty zo začiatku roka 2014, čo dáva určitú nádej pre budúcnosť bane.