Rijetke sirovine potrebne industriji mogu se izvući iz proizvodnje gnojiva

Dr Arne Petter Ratvik zagovara visokotehnološku robu za Europu kroz niskotehnološki izvor: gnojivo. Ratvik, stručnjak za metale pri neovisnoj norveškoj istraživačkoj organizaciji SINTEF, kaže da se sirovine potrebne europskoj automobilskoj, računalnoj, elektroničkoj, energetskoj i drugim industrijama mogu izvući iz obične proizvodnje gnojiva.

Magnetska privlačnost

Industrijski magneti, na primjer, izrađeni su od sirovina poznatih kao rijetke zemlje koje se nalaze u Zemljinoj kori i ključne su komponente svega, od pametnih telefona i tableta do hladnjaka i mikrovalnih pećnica.

“Rijetke zemlje iz gnojiva mogle bi proizvesti vrlo dobre magnete”, rekao je Ratvik, viši znanstvenik u SINTEF-u.

Vodio je istraživački projekt koji je dobio sredstva EU-a za povećanje europskih zaliha rijetkih zemalja njihovim uklanjanjem tijekom procesa proizvodnje gnojiva. Nazvan SecREEts, projekt je trajao četiri i pol godine do studenog 2022. godine.

Možda vas zanimaIstarski katamaran plovi na solarni pogon. Gradili su ga dvije godine

Osiguravanje europskog pristupa sirovinama skočilo je na vrh političke agende EU-a jer geostrateška pitanja otkrivaju ranjivosti u europskim opskrbnim lancima. Pojedinačne zemlje izvan EU-a, uključujući Kinu, Demokratsku Republiku Kongo i Južnoafričku Republiku, imaju dominantnu kontrolu nad nekim kritičnim sirovinama. Na primjer, Kina rafinira sve rijetke zemlje koje se koriste u trajnim magnetima diljem svijeta, prema Europskoj komisiji.

U ožujku 2023. Komisija je predložila postavljanje ciljeva EU-a od najmanje 10 % za vađenje, 40 % za preradu i 15 % za recikliranje kritičnih sirovina u Europi, uključujući rijetke zemlje.

Otkopane zemlje

Rijetke zemlje sastoje se od 17 metalnih elemenata s posebnim svojstvima koji olakšavaju tehnološki napredak u nizu industrija. SecREEts se usredotočio na tri rijetke zemlje koje su ključne za prijelaz EU-a na zelenu energiju: disprozij, neodimij i prazeodimij – svi se koriste za izradu trajnih magneta za električne automobile i vjetroturbine.

Na temelju europske proizvodnje gnojiva, tehnika ekstrakcije koju je razvio projektni tim ima potencijal pokriti oko 5% do 10% europske potražnje za disprozijem, neodimijem i prazeodimijem, prema Ratviku.

‘Razvili smo integrirani proces ekstrakcije unutar procesa proizvodnje gnojiva kako bismo uklonili elemente rijetke zemlje’, rekao je.

Možda vas zanimaProject 3 Mobility prikupio 100 milijuna eura privatnih ulaganja za razvoj robotaksija

Ratvik je rekao da, na primjer, fosfatne stijene koje se koriste za proizvodnju gnojiva sadrže između 0,3% i 1% rijetkih zemalja. Trenutno ti elementi samo završavaju u konačnom proizvodu bez davanja ikakve dodatne vrijednosti.

Fosfatno gnojivo se proizvodi otapanjem fosfatnih stijena u kiselini. U sljedećim koracima neželjeni elementi se pretvaraju u krutine i filtriraju – kemijski proces poznat kao taloženje. Kako bi postigao svoju tehniku, tim SecREEts-a uključio je dodatni korak taloženja koji je omogućio uklanjanje rijetkih zemalja iz toka proizvodnje gnojiva. U sklopu projekta, rijetke zemlje su dalje obrađivane i zatim poslane proizvođačima magneta u Njemačkoj i Velikoj Britaniji. Aktivnost je rezultirala snažnim magnetima visokih performansi, prema Ratviku.

Prekomorski utjecaji

Dok on razmišlja o načinima za implementaciju metode ekstrakcije SecREEts na industrijskoj razini, kao i potencijalnim preprekama koje proizlaze iz rata u Ukrajini, Rusija i Ukrajina su glavni dobavljači fosfatnog kamenja za proizvodnju gnojiva, drugi istraživač u Europi istražuje kako se dvije partnerske nacije EU-a u Aziji suočavaju  s izazovima opskrbnog lanca.

Dr. Jewellord Nem Singh, stručnjak za kritične minerale i industrijsku politiku u Nizozemskoj, usred je posjeta Japanu i Južnoj Koreji kako bi o tome razgovarao s tamošnjim predstavnicima vlade i industrije. Baziran na Međunarodnom institutu za društvene studije u Den Haagu, Nem Singh vodi istraživački projekt o geopolitičkim implikacijama rijetkih zemalja koji financira EU. Nazvan GRIP-ARM, projekt traje pet godina do siječnja 2026.

Inicijativa je usmjerena na Kinu, Brazil i Kazahstan kao zemlje proizvođače minerala te na EU, Japan i Koreju kao potrošače rijetkih metala. Istraživači GRIP-ARM ispituju načine na koje bi EU osigurala buduće opskrbe ovim sirovinama uz smanjenje socio-ekoloških troškova ekstrakcije.

‘Dio onoga što pokušavamo razumjeti su uvjeti koji su doveli do određenih odluka vlada i poduzeća oko pitanja kako osigurati pristup kritičnim mineralima’, rekao je Nem Singh.

Snaga obrade

Rekao je da ekonomska prednost Kine u rijetkim zemljama ne dolazi samo od kontrole oko 60% poznatih globalnih rezervi, već i od ekstrakcije i obrade. ‘Kina je od 1970-ih uložila mnogo novca u rafiniranje, odvajanje i obradu’, rekao je Nem Singh.

Rijetke zemlje iz bilo kojeg dijela svijeta moraju se slati u Kinu jer ona ima pogone za preradu i stručnost. To je stvorilo duge opskrbne lance, od rudarenja preko obrade do proizvodnje finalnih proizvoda, uključujući električne automobile, medicinske uređaje i solarne ploče. To povećava gospodarsku moć zemlje, i podiže cijene rijetkih zemalja.

Unatoč tome, Kina se i dalje oslanja na druge države u proizvodnji tehnološki najnaprednijih verzija nekih proizvoda, smatra Nem Singh. Na primjer, rekao je da japanske tvrtke još uvijek proizvode bolje trajne magnete.

‘Ono što Kina pokušava postići je u potpunosti dovršiti tu petlju od vađenja minerala sve do finalnih proizvoda visokotehnološke i napredne industrijske robe’, rekao je Nem Singh.

Fina ravnoteža

To znači da druge nacije imaju priliku ponovno uspostaviti ravnotežu u odnosima s Kinom prihvaćajući njezinu ulogu velikog industrijskog igrača.

‘EU već prepoznaje da je Kina strateški partner’, rekao je Nem Singh. “Ali oni su također konkurent EU-a, pa moramo smisliti kako izgraditi odnos s Kinom u tom smjeru.”

Naveo je primjer trenutačnog nastojanja Njemačke – uz potporu EU-a – da proširi proizvodnju poluvodiča nakon tri desetljeća pada tržišnog udjela u uvjetima povećane globalne konkurencije. Iako bi to moglo stvoriti industriju visoke tehnologije u Europi odvojenu od Kine, Njemačka bi i dalje morala zadržati pristup važnim kineskim mineralima koje koriste njemački proizvođači automobila.

Temeljno pitanje s kojim se EU suočava, je prostor za Europu da isključi Kinu iz ključnih dijelova opskrbnog lanca povezanog s temeljnim tehnologijama.

‘Moraju shvatiti mogu li proizvoditi te segmente opskrbnog lanca u Europi’, rekao je.

Istraživanje u ovom članku financirala je EU uključujući, u slučaju GRIP-ARM-a, putem Europskog istraživačkog vijeća (ERC). Stavovi sugovornika ne odražavaju nužno stavove Europske komisije. Ako vam se svidio ovaj članak, razmislite o tome da ga podijelite na društvenim mrežama.