Kaj je v tvojih stvareh? Večina od nas ne razmišlja o materialih, ki omogočajo sodobno življenje. Vendar so tehnologije, kot so pametni telefoni, električna vozila, televizorji z velikim zaslonom in pridobivanje zelene energije, odvisne od vrste kemičnih elementov, za katere večina ljudi še ni slišala. Do poznega 20. stoletja so mnogi veljali le za zanimivost – zdaj pa so nujni. Pravzaprav mobilni telefon vsebuje več kot tretjino elementov v periodnem sistemu.

Ker vse več ljudi želi dostop do teh tehnologij, narašča povpraševanje po kritičnih elementih. Toda ponudba je odvisna od vrste političnih, gospodarskih in geoloških dejavnikov, kar ustvarja nestanovitne cene in velike potencialne dobičke. Zaradi tega je naložba v rudarjenje teh kovin tvegan posel. Spodaj je le nekaj primerov elementov, na katere smo se zanašali in ki so v zadnjih nekaj letih doživeli močan dvig cen (in nekaj padcev).

Kobalt

Kobalt se že stoletja uporablja za ustvarjanje osupljive modre steklene in keramične glazure. Danes je kritična komponenta v superzlitinah za sodobne reaktivne motorje in baterije, ki poganjajo naše telefone in električne avtomobile. Povpraševanje po teh vozilih se je v zadnjih nekaj letih hitro povečalo, svetovne registracije pa so se več kot potrojile z 200.000 leta 2013 na 750.000 leta 2016. Narasla je tudi prodaja pametnih telefonov – na več kot 1,5 milijarde leta 2017 – čeprav je prvi padec ob koncu leta morda kaže, da so nekateri trgi zdaj zasičeni.

Poleg povpraševanja tradicionalnih industrij je to pripomoglo k dvigu cen kobalta s 15 funtov na kilogram na skoraj 70 funtov na kilogram v zadnjih treh letih. Afrika je bila v preteklosti največji vir mineralov kobalta, vendar naraščajoče povpraševanje in zaskrbljenost glede zanesljivosti oskrbe pomenita, da se odpirajo novi rudniki v drugih regijah, kot so ZDA. Toda kot ponazoritev volatilnosti trga je povečana proizvodnja povzročila padec cen za 30 % v zadnjih mesecih.

Elementi redkih zemelj

"Redke zemlje" so skupina 17 elementov. Kljub imenu zdaj vemo, da jih ni tako malo in da jih najpogosteje pridobivajo kot stranski produkt obsežnega rudarjenja železa, titana ali celo urana. Zadnja leta v njihovi proizvodnji prevladuje Kitajska, ki zagotavlja več kot 95 % svetovne ponudbe.

Redke zemlje se uporabljajo v električnih vozilih in vetrnih turbinah, kjer sta dva elementa, neodim in prazeodim, ključna za izdelavo močnih magnetov v elektromotorjih in generatorjih. Takšni magneti so tudi v vseh telefonskih zvočnikih in mikrofonih.

Cene za različne redke zemlje se razlikujejo in močno nihajo. Na primer, zaradi rasti električnih vozil in vetrne energije so cene neodimovega oksida konec leta 2017 dosegle vrh pri 93 GBP za kilogram, kar je dvakrat več od cene sredi leta 2016, preden so padle nazaj na približno 40 % višje ravni kot leta 2016. Takšna nestanovitnost in negotovost ponudba pomeni, da si več držav prizadeva najti lastne vire redkih zemelj ali diverzificirati svojo ponudbo stran od Kitajske.

Galij

Galij je čuden element. V svoji kovinski obliki se lahko stopi na vroč dan (nad 30 °C). Toda v kombinaciji z arzenom za izdelavo galijevega arzenida ustvari močan visokohitrostni polprevodnik, ki se uporablja v mikroelektroniki, zaradi katere so naši telefoni tako pametni. Z dušikom (galijev nitrid) se uporablja pri nizkoenergijski razsvetljavi (LED) s pravo barvo (LED so bile pred galijevim nitridom samo rdeče ali zelene). Ponovno se galij v glavnem proizvaja kot stranski proizvod pri pridobivanju drugih kovin, večinoma za železo in cink, vendar se je za razliko od teh kovin njegova cena od leta 2016 več kot podvojila na 315 funtov za kilogram maja 2018.

Indij

Indij je eden redkejših kovinskih elementov na zemlji, vendar ga verjetno gledate vsak dan, saj so vsi ravni zasloni in zasloni na dotik odvisni od zelo tanke plasti indij-kositrovega oksida. Element se večinoma pridobiva kot stranski produkt pri pridobivanju cinka in iz 1000 ton rude lahko dobite le en gram indija.

Kljub svoji redkosti je še vedno bistveni del elektronskih naprav, saj trenutno ni izvedljivih alternativ za izdelavo zaslonov na dotik. Vendar pa znanstveniki upajo, da bo dvodimenzionalna oblika ogljika, znana kot grafen, lahko ponudila rešitev. Po velikem padcu v letu 2015 je cena zdaj narasla za 50 % glede na ravni iz leta 2016–2017 na približno 350 £ za kilogram, predvsem zaradi uporabe v ploskih zaslonih.

volfram

volframje eden najtežjih elementov, dvakrat gostejši od jekla. Včasih smo se zanašali na to za osvetlitev naših domov, ko so stare žarnice z žarilno nitko uporabljale atanka volframova nitkat. A kljub temu, da so rešitve za nizkoenergijsko razsvetljavo že skoraj odpravljenevolframžarnice, bo večina od nas še vedno uporabljala volfram vsak dan. Skupaj zkobalt in neodim, zaradi tega naši telefoni vibrirajo. Vsi trije elementi so uporabljeni v majhni, a težki masi, ki jo vrti motor v naših telefonih, da ustvari vibracije.

volframv kombinaciji z ogljikom ustvarja tudi izjemno trdo keramiko za rezalna orodja, ki se uporabljajo pri obdelavi kovinskih komponent v letalski, obrambni in avtomobilski industriji. Uporablja se v delih, odpornih proti obrabi, v strojih za pridobivanje nafte in plina, rudarjenju in vrtanju tunelov. Volfram se uporablja tudi za izdelavo visokozmogljivih jekel.

volframruda je eden redkih mineralov, ki se na novo pridobivajo v Združenem kraljestvu, leta 2014 pa so ponovno odprli mirujoči rudnik volfram-kositra v bližini Plymoutha. Rudnik je imel finančne težave zaradi nestanovitnih svetovnih cen rude. Cene so od leta 2014 do leta 2016 padle, vendar so se od takrat povrnile na vrednosti iz začetka leta 2014, kar daje nekaj upanja za prihodnost rudnika.