Američania zdieľajú závislosť od prvkov vzácnych zemín dovážaných z Číny.
Zelené technológie, ako sú elektrické autá, veterné turbíny, solárne panely a žiarivky, sa spoliehajú na kovy vzácnych zemín. Armáda závisí od vzácnych zemín pre riadené raketové systémy, satelity a bezpilotné lietadlá. Kozmická loď NASA prenáša na Mars a do vesmíru silné magnety vzácnych zemín. Magnety tiež miniaturizovali iPady, počítače a špičkové slúchadlá.
Čína ovláda 95 percent svetovej zásoby vzácnych zemín. Kľúčom k tomuto monopolu nie je množstvo ložísk vzácnych zemín, ale jeho odbornosť pri spracovaní rudy na oxidy a čisté kovy. Ruda má tendenciu niesť urán a tórium, najaktívnejší prvok na planéte a ťažba kovu je zvyčajne dlhý, viacstupňový proces zahŕňajúci toxické chemikálie.
„Vieme, kde sú vklady. Nechať ich skončiť vo vašom iPhone nie je priamy alebo jednoduchý proces,“ povedal Brad Van Gosen, geológ z US Geological Survey (USGS) v Denveri.
Pred niekoľkými rokmi Čína ukázala svoju silu a obmedzila prívod vzácnych zemín na pramienok. Tento krok poslal USA a ďalšie krajiny, aby sa prestali spoliehať na Čínu. Ceny stúpali a pritiahli nových investorov a ťažobné spoločnosti na trh so vzácnymi zeminami. Teraz majú Spojené štáty takmer jednu hotovú baňu a ďalšie dve v povoľovacích fázach. Kľúčovým prvkom pri úniku z čínskej vlády vzácnych zemín však nie sú nové bane, je to prestavba odborných znalostí a infraštruktúry na spracovanie jemných kovov, hovoria odborníci.
Cena vojny
V roku 2010 Čína zvýšila ceny prvkov vzácnych zemín, keď začala obmedzovať vývoz a účtovať zahraničným spoločnostiam vyššie ceny. Cenová bublina vyvolala celosvetové šialenstvo, aby sa vyhla čínskej kontrole. V Malajzii sa práve otvoril nový austrálsky spracovateľský závod. Ďalšie sa plánujú v Kanade, Európe a Afrike. Niekoľko spoločností sa tiež snaží vyvinúť americkú dodávku vzácnych zemín, niektoré s podporou ministerstva obrany.
„Vzácne zeminy sú veľmi strategickými kovmi a majú obzvlášť veľký strategický význam pre obranný priemysel,“ povedal Curt Freeman, prezident spoločnosti Avalon Development Corp. vo Fairbanks na Aljaške, banskej poradenskej spoločnosti. „V Kongrese a na ministerstve obrany je nepríjemný pocit,“ povedal.
V Spojených štátoch sa v roku 2010 opäť otvorila kalifornská baňa Mountain Pass a očakáva sa, že tento rok začne vyrábať ľahké prvky vzácnych zemín. Baňa bola kedysi najväčšími producentmi vzácnych zemín, ale v roku 2002 bola odstavená z dôvodu problémov životného prostredia a klesajúcich cien. Ďalšiu baňu navrhuje vo Wyomingu kanadská spoločnosť Rare Element Resources, ale čelí opozícii miestnych obyvateľov.
Aljaška je najnovší zdroj
Jeden z najväčších hazardov so vzácnymi zeminami je na Aljašskej vrchu Bokan. Keď sa razilo ťaženie uránu, žulový vrchol na ostrove Prince of Wales obsahoval bohaté žily ťažko prístupných ťažkých prvkov vzácnych zemín. Projekt má silnú podporu zákonodarcov Aljašky a okolitých komunít. Kanadská spoločnosť plánuje vyťažiť rudu a premeniť ju na oxidy pomocou spracovateľského závodu na mieru. V tom spočíva výzva.
Napriek svojmu názvu sú vzácne zeminy v zemskej kôre v skutočnosti bežné, aj keď v nízkych koncentráciách. Moniker je pozdržanie z 19. storočia, keď vedci objavili neobvykle pomenované prvky v zriedkavo nájdených mineráloch. 17 prvkov má blízku afinitu s podobnými chemickými vlastnosťami a atómovými hmotnosťami. Bokanská hora je jedným z mála miest na Zemi s množstvom bohatých prvkov vzácnych zemín, ktoré majú vyššie atómové hmotnosti. Je to zvlášť zvýšené v ytriu, ktoré sa vyskytuje vo všetkom, od kubických zirkónia a senzorov znečistenia automobilov po lasery, rakety a prúdové motory.
Pretože vzácne zeminy sú často všetky zmiešané v jednej hornine, oddelenie ťažkých vzácnych zemín zvyčajne vyžaduje najskôr odstránenie ľahších. Toto sa zvyčajne robí s radom chemických nádrží a rozpúšťadiel. Navyše je tu aj rádioaktívny urán. Majiteľ bane Ucore však tvrdí, že má novú technológiu extrakcie tuhých látok, ktorá tento proces značne zjednodušuje. Podľa Ucore táto technika spočíva v nanotechnológii na odstránenie nečistôt a koncentráciu ťažkých vzácnych zemín na oxidy. Ministerstvo obrany financovalo výskum ťažby rúd spoločnosti Ucore zmluvou v októbri 2012.
Nákladné výbery
„Čím viac sa na to pozeráme, je to stále komplikovanejšie,“ povedal Van Gosen.
Kovový priemyselný konzultant Gareth Hatch poznamenáva, že spracovanie je najväčšou prekážkou pre spoločnosti zaoberajúce sa ťažbou vzácnych zemín.
„Spracovanie je kľúčovou výzvou pre ložiská, ktoré sú zvlášť naklonené smerom k stredným a ťažkým vzácnym zeminám, pretože majú nejaké neobvyklé nerasty, ktoré neboli predtým spracované,“ uviedol Hatch, zakladajúci riaditeľ spoločnosti Technology Metals Research. Hatch pomáha pri vývoji spoločnosti zaoberajúcej sa spracovaním vzácnych zemín v Kanade.
USGS má niekoľko prebiehajúcich projektov skúmajúcich geológiu hory Bokan, aby lepšie porozumeli tomu, ako sa objavili minerály.
„Ide o to, aby sme si vybudovali základné vedomosti o tom, ako sa tieto ložiská začínajú v prvom rade v zemskej kôre, a použijeme ich na hľadanie zdrojov, ktoré americká verejnosť potrebuje,“ uviedla Susan Karl, geológ USGS so sídlom v Anchorage.
Členka správnej rady Ucore Jaroslav Dostal, emeritný profesor na Univerzite sv. Márie v Halifaxe v Novom Škótsku, bol hlavným autorom štúdie Bokan Mountain. Grantový program, ktorý poskytol financovanie štúdie, Program externého výskumu nerastných zdrojov USGS, v minulosti ocenil projekty súkromnému priemyslu a zahraničným príjemcom.
Investovanie do spracovania
USGS má tiež projekty skúmajúce geológiu ďalších ložísk vzácnych zemín. Od roku 2010 zaviedla Snemovňa reprezentantov právne predpisy na obmedzenie banských predpisov a financovanie výskumu a vývoja v oblasti vzácnych zemín, ktoré ešte musia schváliť Senát. Recyklácia kovov vzácnych zemín, ktorá nie je vždy možná pomocou špičkových zariadení, je ďalším spôsobom, ako znížiť závislosť od čínskej ponuky. Začiatkom tohto roku ministerstvo obrany odporučilo zhromaždiť 120 miliónov dolárov kritických ťažkých prvkov vzácnych zemín. Odborníci však tvrdia, že peniaze by sa mali lepšie minúť na budovanie americkej expertízy a infraštruktúry pri spracovaní vzácnych zemín.
„Pokiaľ ide o plnú kapacitu, Molycorp má svoje ľahké zariadenie na separáciu vzácnych zemín, ale okrem toho v Severnej Amerike nie je nič,“ povedal Hatch, priemyselný konzultant.
„Schopnosť spracovať a premeniť z minerálov na zlúčeniny, ktoré idú do špičkových zariadení, je kľúčovým problémom nielen v USA, ale aj vo svete,“ uviedol.
Pošlite e-mail Becky Oskin alebo ju sledujte na @beckyoskin. Sledujte nás @livescience, Facebook a Google+. Pôvodný článok o LiveScience.com.
