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.

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.

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.