Az európai csúcstechnológiai ipar által áhított ritkaföldfémekhez meglepő módon a hagyományos műtrágyagyártásból is hozzá lehet jutni, ahogy erről a Horizonban, az EU kutatási és innovációs magazinjában olvashattunk.
A földkéregben található 17 ritkaföldfém az okostelefonoktól és a táblagépektől kezdve a hűtőszekrényeken át a mikrohullámú sütőkig mindenféle készülék kulcsfontosságú összetevője. Csakhogy, amit kevesen tudnak, ritkaföldfémeket a műtrágyák is tartalmaznak.
Ritkaföldfémek a trágyából
Az egyik európai uniós támogatást kapott kutatási projekt, a SecREEts éppen azt célozta, hogy a ritkaföldfémeket próbálják kivonni a gyártófolyamat során a műtrágyákból. A SINTEF független norvég kutatószervezet által irányított kutatás fontosságát az indokolja, hogy e különleges nyersanyagok zöme olyan nem uniós országokban található, mint Kína, a Kongói Demokratikus Köztársaság és a Dél-afrikai Köztársaság, amelyek megnehezítik a hozzáférést ezekhez az anyagokhoz és így sebezhetővé válnak az ellátási láncok. Emiatt a ritkaföldfémek kérdése Európában mára politikai prioritássá vált.
A kockázatot jól példázza, hogy jelenleg Kína dolgozza fel a világon az állandó mágnesekben használt összes ritkaföldfém nyersanyagot. Az Európai Bizottság tavaly márciusban a Kínától való függőség csökkentése érdekében ezért azt javasolta, hogy az EU tűzzön ki a kritikus nyersanyagok, így ritkaföldfémek kitermelésében legalább 10 százalékos, feldolgozásában 40 százalékos és újrahasznosításában 15 százalékos arányt.
A SecREEts három olyan ritkaföldfémre összpontosított, amelyek kulcsfontosságúak az EU zöld energiára való áttérése szempontjából: a diszpróziumra, a neodímiumra és a prázodímiumra, amelyeket az elektromos autók és a szélturbinák állandó mágneseihez használnak.
A projekt kutatói szerint az európai műtrágyagyártás a kutatók által kifejlesztett kitermelési technika közbeiktatásával képes fedezni az európai diszprózium-, neodímium- és praseodímiumszükséglet 5-10 százalékát.
A műtrágyagyártáshoz használt foszfátos kőzetek 0,3-1 százalékban tartalmaznak ritkaföldfémeket. Jelenleg ezek az elemek a végtermékbe kerülnek annak bármilyen hozzáadott értéke nélkül.
Uniós vegyészek döntő lépése
A foszfát műtrágyát jelenleg a foszfátos kőzetek savban való feloldásával állítják elő. Az ezt követő lépések során a nem kívánt elemek szilárd anyaggá alakulnak és kicsapódnak. A SecREEts csapata egy további döntő lépést is beiktatott, amely lehetővé teszi a ritkaföldfémek kicsapását is.
A projekt részeként a kinyert ritkaföldfémeket további lépések során feldolgozták, majd elküldték németországi és egyesült királyságbeli mágnesgyártóknak. A végeredményt nagy teljesítményű mágnesek jelentették.
A problémát most a technológia ipari méretű alkalmazásának kidolgozása, valamint annak az akadálynak a leküzdése jelenti, hogy a foszfátos műtrágyákhoz használt kőzetek két fő beszállítója a háborúban álló Oroszország és Ukrajna.
A hágai Nemzetközi Társadalomtudományi Intézet eközben a ritkaföldfémekkel kapcsolatos geopolitikai kockázatokról vezet egy 2026-ig tartó ötéves uniós támogatású kutatási projektet. A GRIP-ARM kutatói a szóban forgó ásványkincsek kitermelői közül Kínára, Brazíliára és Kazahsztánra, valamint a fő felhasználók közül az EU-ra, Japánra és Koreára összpontosítanak. Kína az 1970-es évek óta rengeteg pénzt fektetett a finomítási, szétválasztási és feldolgozási technológiákba és ezért ma már az a helyzet, hogy a világ bármely pontjáról származó ritkaföldfémeket Kínába kell küldeni további feldolgozásra.
Meg lehet-e még Kínát állítani?
Az ázsiai nagyhatalom emellett a bányászattól a feldolgozáson át a végtermékek, köztük az elektromos autók, orvosi eszközök és napelemek gyártásáig teljessé tette a piaci láncot. Ez tovább növelte az ország gazdasági befolyását, többek között a ritkaföldfémek árai felett is. Ennek ellenére egyes termékek technológiailag legfejlettebb változatainak előállításában Kína még mindig más országokra támaszkodik. A japán vállalatok például még mindig jobb állandó mágneseket gyártanak, mint a kínaiak. A gazdasági harc most azért folyik, hogy Kína megpróbálja elérni, az ásványkincsek kitermelésétől egészen a csúcstechnológiás végtermékékekig teljes mértékben egyeduralkodó és független legyen.
Ebben a helyzetben az Unió célja, hogy biztosítsa e nyersanyagok jövőbeli beszerzését a kitermelés társadalmi-környezeti költségeinek csökkentése mellett. Ezt a Kínával fenntartott kiegyensúlyozott kapcsolatok közepette, az ország jelentős ipari és stratégiai partner, egyúttal versenytárs szerepének elfogadásával kell elérni.
A dilemma jól példázható Németország, mint az Unió legerősebb gazdaságának helyzetével. Németország jelenleg – uniós támogatással – törekszik a félvezetőgyártás bővítésére, miután három évtizedig csökkent a piaci részesedése a globális versenyben. A tervekben egy Kínától függetlenített csúcstechnológiai iparág létrehozása szerepel, miközben Németországnak továbbra is hozzá kell férnie a német autógyártók által használt fontos kínai ásványi anyagokhoz.
Az uniós kutatás szeretne segíteni megválaszolni a nagy kérdést, hogy Európa milyen mértékben tudja kizárni Kínát az alapvető csúcstechnológiákhoz kapcsolódó ellátási lánc kulcsfontosságú szakaszaiból, vagyis hogyan tudja az ezekhez a láncszemekhez tartozó termékeket Európában előállítani.
