Что такое редкоземельные металлы (спойлер: литий к ним не относится)? И почему США хотят получить их месторождения?
В новостях часто говорят про редкоземельные металлы. При этом то ли никто не пытался разобраться, что это такое, то ли специально пытаются не нагружать зрителя интеллектуальными данными, чтобы не запутывать.
Суть в том, что редкоземельные металлы — это группа из всего 17 химических элементов, включающая 15 лантаноидов (лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций), а также скандий и иттрий. И несмотря на название, большинство из них не являются редкими в природе в прямом смысле слова — их примерно столько же, сколько меди и никеля, которые редкими точно не назовёшь. "Редкость" редкозёмов заключается в рассеянном распространении и трудоемкости выделения из руд, что делает их добычу экономически и экологически затратной.
Что не является редкоземельными металлами
А ещё не надо путать редкоземельные металлы с физически редкими металлами типа тантала, ниобия или германия, драгоценными металлами типа золота и платины и "критическими минералами", к которым относится, например, кобальт, графит и вышеупомянутый литий.
Литий, к примеру, несмотря на сложность его добычи, является щелочным металлом, а кобальт - переходным. Так что не верьте журналистам, которые называют литий редкозёмом.
Про литий я совсем недавно писал отдельную статью, поэтому останавливаться на нём не буду (ссылочка будет в конце для тех, кто не читал), главное, что надо знать — он используется в основном для производства аккумуляторов всех мастей. А сейчас расскажу, какими свойствами обладают настоящие редкоземельные металлы.
- Магнитные свойства. Например, неодим используется в мощных постоянных магнитах.
- Люминесценция. Европий и тербий применяются в экранах и LED-лампах.
- Каталитическая активность. Церий используется в катализаторах для автомобилей.
- Высокая электропроводность и устойчивость к экстремальным температурам.
Всё это применяется в технике, которой мы пользуемся буквально каждый день. А полный список применений просто огромен.
- Электроника: миниатюрные магниты в наушниках, жестких дисках и электродвигателях.
- Зеленая энергетика: неодим и диспрозий — основа магнитов для ветрогенераторов и электромобилей.
- Медицина: гадолиний применяется в контрастных веществах для МРТ.
- Оборонная промышленность: лазерные системы, спутниковая связь и броня.
Почему идёт борьба за месторождения редкоземельных металлов?
Китай контролирует около 60-65% мировой добычи и 85-90% переработки редкоземельных металлов, создавая геополитическую зависимость. Например, в 2010 году Китай временно ограничил экспорт, вызвав глобальный кризис в высокотехнологичных отраслях.
Это особенно не нравится США. Хотя по большому счёту это не нравится никому, поэтому альтернативные источники разрабатываются в тех же США (месторождение Маунтин-Пасс), Австралии (проект Lynas) и России. Все, как могут, пытаются диверсифицировать поставки для снижения рисков, потому как спрос на редкоземельные металлы растёт и будет расти благодаря переходу на возобновляемую энергетику и цифровизацию.
К 2030 году потребность в одном только неодиме для электромобилей может вырасти в 5 раз — для одного электромобиля нужно до 1 кг неодима, а для ветряка — до 600 кг. По прогнозам через 5 лет спрос на диспрозий, тербий будет превышать предложение. Редкоземельные металлы стали таким же «стратегическим ресурсом» XXI века, определяющим технологический суверенитет стран, как и литий. Возможно, именно по этой причине про него и говорят в том же контексте, что и про редкозёмы.
Однако мало иметь месторождения в своём распоряжении, потому что добыча редкозёмов сопряжена с серьёзными экологическими рисками, от которых не уйти. Например, для добычи используются кислоты и токсичные вещества, загрязняющие почву и воду, некоторые руды содержат торий и уран — а это радиоактивные отходы. В том же Китае это привело к деградации огромного количества сельхозземель и проблемам со здоровьем у местного населения.
Собственно, по этой причине сейчас и идёт такая грызня за украинские месторождения редкоземельных металлов. Выгодно их иметь на чужой территории, где работают и гробят здоровье чужие граждане, страдает чужая экология, а барыши получаешь ты.