Το κόκκινο κράτος ή το μπλε κράτος, φιλελεύθεροι ή ελευθεριακοί, οι Αμερικανοί μοιράζονται έναν εθισμό σε στοιχεία σπάνιων γαιών που εισάγονται από την Κίνα.
Οι πράσινες τεχνολογίες όπως τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, οι ανεμογεννήτριες, οι ηλιακοί συλλέκτες και οι λαμπτήρες φθορισμού βασίζονται σε μέταλλα σπάνιων γαιών. Ο στρατός εξαρτάται από σπάνιες γαίες για κατευθυνόμενα συστήματα πυραύλων, δορυφόρους και μη επανδρωμένα αεροσκάφη. Το διαστημικό σκάφος της NASA μεταφέρει ισχυρούς μαγνήτες σπάνιων γαιών στον Άρη και στον εξωτερικό χώρο. Οι μαγνήτες επίσης μικροσκοπικά iPads, υπολογιστές και ακουστικά υψηλής τεχνολογίας.
Η Κίνα ελέγχει το 95% της παγκόσμιας σπάνιας γης. Το κλειδί για αυτό το μονοπώλιο δεν είναι μια αφθονία των σπάνιων γαιών, αλλά η τεχνογνωσία της στην επεξεργασία μεταλλευμάτων σε οξείδια και καθαρό μέταλλο. Το μεταλλεύμα τείνει να μεταφέρει το ουράνιο και το θόριο, το πιο ραδιενεργό στοιχείο στον πλανήτη, και η εξαγωγή του μετάλλου είναι συνήθως μια μακρά, πολυβάθμια διαδικασία που περιλαμβάνει τοξικές χημικές ουσίες.
"Γνωρίζουμε πού βρίσκονται τα καταθέματα, αφού τα καταλήγουμε στο iPhone σας δεν είναι μια ευθεία ή απλή διαδικασία", δήλωσε ο Brad Van Gosen, γεωλόγος της USGS στο Ντένβερ.
Πριν από μερικά χρόνια, η Κίνα έδειξε τη δύναμή της και έκοψε την προσφορά σπανίων γαιών σε ένα τράβηγμα. Η κίνηση έστειλε τις Ηνωμένες Πολιτείες και άλλες χώρες να ανακατευτούν για να τερματίσουν την εξάρτησή τους από την Κίνα. Οι τιμές αυξήθηκαν, αντλώντας νέους επενδυτές και επιχειρήσεις εξόρυξης στην αγορά σπάνιων γαιών. Τώρα, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ένα νέο ορυχείο σχεδόν τελειωμένο και δύο ακόμη στα στάδια αδειοδότησης. Αλλά το κρίσιμο στοιχείο για να ξεφύγουμε από τη σπάνια γη της Κίνας δεν είναι νέα ορυχεία, είναι η ανοικοδόμηση της εμπειρογνωμοσύνης και της υποδομής για την επεξεργασία των λεπτών μετάλλων, λένε οι ειδικοί.
Πολέμου τιμών
Το 2010, η Κίνα αύξησε το κόστος των στοιχείων των σπάνιων γαιών όταν άρχισε να περιορίζει τις εξαγωγές και να χρεώνει τις ξένες εταιρείες υψηλότερες τιμές. Η φούσκα τιμών προκάλεσε μια παγκόσμια φρενίτιδα για να ξεφύγει από τον έλεγχο της Κίνας. Μια νέα μονάδα επεξεργασίας που ανήκει στην Αυστραλία μόλις άνοιξε στη Μαλαισία. Άλλοι σχεδιάζονται στον Καναδά, την Ευρώπη και την Αφρική. Αρκετές εταιρείες προσπαθούν επίσης να αναπτύξουν μια αμερικανική προμήθεια σπάνιων γαιών, μερικές με την υποστήριξη του Υπουργείου Άμυνας.
"Οι σπάνιες γαίες είναι πολύ στρατηγικά μέταλλα και ιδιαίτερα στρατηγικής σημασίας για την αμυντική βιομηχανία", δήλωσε ο Curt Freeman, πρόεδρος της Avalon Development Corp. στην Fairbanks, Alaska, μια εταιρεία παροχής συμβουλών στον τομέα των μεταλλείων. «Υπάρχει μια αίσθηση χαλάρωσης στο Κογκρέσο και στο Υπουργείο Άμυνας», είπε.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, το ορυχείο Mountain Pass της Καλιφόρνιας άνοιξε εκ νέου το 2010 και αναμένεται να αρχίσει να παράγει ελαφρά στοιχεία σπάνιας γης φέτος. Το ορυχείο ήταν κάποτε ο μεγαλύτερος παραγωγός σπάνιων γαιών στον κόσμο, αλλά έκλεισε το 2002 λόγω περιβαλλοντικών προβλημάτων και πτώσης των τιμών. Ένα άλλο ορυχείο προτείνεται στο Wyoming, από την καναδική εταιρεία Rare Element Resources, αλλά αντιμετωπίζει αντιπολίτευση από τους κατοίκους της περιοχής.
Ο νεότερος πόρος της Αλάσκας
Ένα από τα μεγαλύτερα σπάνια γήπεδα είναι στο βουνό Bokan της Αλάσκας. Μόλις εξορύσσεται για το ουράνιο, η κορυφή γρανίτη στο νησί Prince of Wales περιέχει πλούσιες φλέβες από τα πιο δύσκολα προς εύρεση στοιχεία σπάνιων γαιών. Το έργο έχει ισχυρή υποστήριξη από τον νομοθέτη της Αλάσκας και από κοντινές κοινότητες. Μια καναδική εταιρεία σχεδιάζει να εκχυλίσει το μεταλλεύμα και να το μετατρέψει σε οξείδια με εργοστάσιο επεξεργασίας που κατασκευάζεται κατόπιν παραγγελίας. Εκεί βρίσκεται η πρόκληση.
Παρά το όνομά τους, οι σπάνιες γαίες είναι συνηθισμένες στο φλοιό της Γης, αν και σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Το μνημείο είναι ένα holdover από τον 19ο αιώνα, όταν οι ερευνητές ανακάλυψαν τα περίεργα ονόματα στοιχεία σε σπάνια ανιχνεύσιμα ορυκτά. Τα 17 στοιχεία μοιράζονται μια στενή συγγένεια, με παρόμοιες χημικές ιδιότητες και ατομικά βάρη. Το Bokan Mountain είναι ένα από τα λίγα σημεία της Γης με μια γεννεά από βαρύ σπάνιων γαιών στοιχεία, τα οποία έχουν υψηλότερα ατομικά βάρη. Είναι ιδιαίτερα ανυψωμένο στο ύττριο, το οποίο εμφανίζεται σε όλα από αισθητήρες κυβικής ζιρκονίας και ρύπανσης αυτοκινήτων σε λέιζερ, πυραύλους και αεριωθούμενους κινητήρες.
Επειδή οι σπάνιες γαίες συχνά αναμιγνύονται μαζί σε ένα βράχο, ο διαχωρισμός των βαρειών σπάνιων γαιών απαιτεί συνήθως την αφαίρεση των ελαφρύτερων. Αυτό γίνεται συνήθως με μια σειρά χημικών δεξαμενών και διαλυτών. Επιπλέον, υπάρχει το ραδιενεργό ουράνιο για απόρριψη. Αλλά ο ιδιοκτήτης του ορυχείου Ucore λέει ότι διαθέτει μια νέα τεχνολογία στερεάς εξαγωγής που απλοποιεί σε μεγάλο βαθμό αυτή τη διαδικασία. Η τεχνική βασίζεται στη νανοτεχνολογία για να απομακρύνει τις ακαθαρσίες και να συγκεντρώσει τις βαριές σπάνιες γαίες σε οξείδια, σύμφωνα με την Ucore. Το Υπουργείο Άμυνας χρηματοδότησε την έρευνα εξόρυξης άνθρακα της Ucore με σύμβαση τον Οκτώβριο του 2012.
Κόστος απόσυρση
"Είναι όλο και πιο περίπλοκο όσο περισσότερο το βλέπουμε", δήλωσε ο Van Gosen.
Ο σύμβουλος της βιομηχανίας μετάλλων, Gareth Hatch, σημειώνει ότι η επεξεργασία αποτελεί το μεγαλύτερο εμπόδιο για τις εταιρείες εξόρυξης σπάνιων γαιών.
"Η επεξεργασία είναι η βασική πρόκληση για τις αποθέσεις που είναι ιδιαίτερα επικίνδυνες για τις μεσαίες και βαριές σπάνιες γαίες, επειδή έχουν κάποια ασυνήθιστα μεταλλικά στοιχεία που δεν έχουν υποστεί επεξεργασία πριν», δήλωσε ο Hatch, ιδρυτής της Technology Metals Research. Hatch συμβάλλει στην ανάπτυξη μιας εταιρείας επεξεργασίας σπάνιων γαιών στον Καναδά.
Το USGS έχει πολλά τρέχοντα έργα που εξετάζουν τη γεωλογία του Bokan Mountain, για να κατανοήσουν καλύτερα πώς εμφανίστηκαν τα ορυκτά.
"Η ιδέα είναι να αναπτύξουμε μια θεμελιώδη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι καταθέσεις αυτές ξεκινούν κατά πρώτο λόγο από τη γήινη φλούδα και να τις χρησιμοποιήσουμε για να αναζητήσουμε πόρους που χρειάζεται το κοινό των ΗΠΑ", δήλωσε η Susan Karl, γεωλόγος USGS με έδρα το Anchorage.
Το μέλος του διοικητικού συμβουλίου του Ucore, Jaroslav Dostal, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Μαρίας στο Halifax της Νέας Σκωτίας, ήταν κύριος συγγραφέας της μελέτης Bokan Mountain. Το πρόγραμμα επιχορήγησης που παρείχε χρηματοδότηση για τη μελέτη, το εξωτερικό ερευνητικό πρόγραμμα USGS για τα ορυκτά μέταλλα, έχει αναθέσει έργα στον ιδιωτικό τομέα και στους ξένους αποδέκτες στο παρελθόν.
Επενδύστε στη μεταποίηση
Το USGS έχει επίσης σχέδια για τη διερεύνηση της γεωλογίας άλλων εναποθέσεων σπάνιων γαιών. Από το 2010, η Βουλή των Αντιπροσώπων εισήγαγε νομοθεσία για τον περιορισμό των κανονισμών εξόρυξης και την χρηματοδότηση της έρευνας και ανάπτυξης σπάνιων γαιών, οι οποίες δεν έχουν ακόμη περάσει στη Γερουσία. Η ανακύκλωση των σπανίων γαιών, η οποία δεν είναι πάντοτε δυνατή με τα εργαλεία υψηλής τεχνολογίας, είναι ένας άλλος τρόπος για να μειωθεί η εξάρτηση από την προσφορά της Κίνας. Νωρίτερα φέτος, το Υπουργείο Άμυνας συνέστησε την αποθεματοποίηση 120 εκατομμυρίων δολαρίων κρίσιμων βαρειών στοιχείων σπάνιων γαιών. Ωστόσο, οι ειδικοί της βιομηχανίας λένε ότι τα χρήματα θα δαπανηθούν καλύτερα για την οικοδόμηση αμερικανικής εμπειρογνωμοσύνης και υποδομής στην επεξεργασία σπάνιων γαιών
"Από την άποψη της πλήρους χωρητικότητας, η Molycorp έχει την ελαφριά της μονάδα διαχωρισμού σπάνιων γαιών, αλλά εκτός από αυτό, δεν υπάρχει τίποτα στη Βόρεια Αμερική", δήλωσε ο Hatch, ο σύμβουλος της βιομηχανίας.
"Η ικανότητα επεξεργασίας και μετατροπής από ορυκτά σε ενώσεις που εισάγονται σε εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας είναι το κλειδί κλειδί όχι μόνο στις ΗΠΑ, αλλά και στον κόσμο", δήλωσε.
Στείλτε με email Becky Oskin ή ακολουθήστε την @beckyoskin. Ακολουθήστε μας @livescience, Facebook & Google+. Αρχικό άρθρο σχετικά με LiveScience.com.
