نظرة ثاقبة: تسعى الشركات الغربية الناشئة إلى كسر قبضة الصين على تكرير المعادن النادرة

الإسكندرية (لويزيانا) (رويترز) – تتسابق شركات التكنولوجيا الناشئة لتغيير الطريقة التي يتم بها تكرير المعادن النادرة من أجل التحول إلى الطاقة النظيفة، وهي دفعة تهدف إلى تحفيز توسع الغرب في القطاع المتخصص الذي تدعمه مليارات الأجهزة الإلكترونية.

إن المعيار الحالي لتنقية هذه المعادن الإستراتيجية، والمعروف باسم الاستخلاص بالمذيبات، هو عملية مكلفة وقذرة أمضت الصين الثلاثين عامًا الماضية في إتقانها. وتواجه شركات MP Materials (MP.N) وLynas Rare Earths (LYC.AX) وغيرها من شركات العناصر الأرضية النادرة الغربية صعوبات في بعض الأحيان لنشرها بسبب التعقيدات الفنية ومخاوف التلوث.

الأتربة النادرة هي مجموعة مكونة من 17 معدنًا تستخدم في صنع المغناطيس الذي يحول الطاقة إلى حركة للسيارات الكهربائية والهواتف المحمولة والأجهزة الإلكترونية الأخرى. وبينما ساعد العلماء الأمريكيون في تطوير عملية استخلاص العناصر الأرضية النادرة بالمذيبات في خمسينيات القرن العشرين، إلا أن النفايات المشعة الناتجة عن هذه العملية جعلتها غير شعبية تدريجيًا في الولايات المتحدة.

بدأت الصين في التوسع بسرعة في الصناعة بدءًا من الثمانينيات، وهي تسيطر الآن على 87% من طاقة تكرير المعادن النادرة في العالم، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية. وقد ساعدت هذه البراعة في دفع اقتصاد البلاد إلى ثاني أكبر اقتصاد في العالم.

ويقدم المنافسون الغربيون الناشئون الآن فرصة مثيرة لمعالجة المعادن بطرق أسرع وأنظف وأرخص، إذا تمكنوا من إطلاقها بنجاح.

وقالت إيزابيل بارتون، أستاذة التعدين والهندسة الجيولوجية بجامعة أريزونا: “إن عملية تكرير العناصر الأرضية النادرة الحالية تمثل كابوسًا”. “ولهذا السبب هناك الكثير من الشركات التي تعد بأساليب جديدة، لأننا بحاجة إلى أساليب جديدة.”

تظهر المقابلات مع ما يقرب من عشرين من مستشاري الصناعة والأكاديميين والمديرين التنفيذيين أنه إذا نجحت واحدة أو أكثر من تقنيات المعالجة الجديدة هذه كما هو مأمول بحلول عام 2025، فإنها يمكن أن تقلل الاعتماد على تكنولوجيا المعادن النادرة الصينية ومنتجاتها الثانوية السامة بينما تدعم أيضًا خطط الشركات الغربية. فرض أسعار مرتفعة على المعادن الاستراتيجية.

ورغم أن أياً منها لم يتم إطلاقها تجارياً ــ ويتساءل بعض مستشاري ومحللي الصناعة ما إذا كانت سوف تتمكن من القيام بذلك قريباً ــ فإن كادراً من الشركات يمضي قدماً في تنفيذ خطط تنمية جريئة.

وفي قاعدة سابقة للقوات الجوية الأمريكية في لويزيانا، تهدف شركة يوكور للمعادن النادرة (UCU.V) إلى معالجة العناصر الأرضية النادرة بحلول منتصف عام 2025 باستخدام تقنية تعرف باسم RapidSX التي تقول إنها أسرع بثلاث مرات على الأقل من استخلاص المذيبات، ولا تنتج أي مواد كيميائية خطرة. النفايات ولا يتطلب سوى ثلث المساحة المادية.

وقال مايكل شريدر، الرئيس التنفيذي للعمليات في شركة يوكور، خلال زيارة للموقع: “هدفنا هو إعادة إنشاء سلسلة توريد للمعادن الأرضية النادرة في أمريكا الشمالية”.

تأسست شركة Ucore في عام 2006، وكانت تخطط في البداية لاستخراج رواسب العناصر الأرضية النادرة في ألاسكا. لكن الشركة غيرت مسارها في عام 2022 للتركيز على التكرير، وليس التعدين، وهو محور ولد مما قال اثنان من المديرين التنفيذيين إنهما اعتبراه عيبًا في استراتيجية الغرب لإضعاف هيمنة الصين على المعادن من خلال محاولة إتقان الخطوتين في وقت واحد.

تجري شركة يوكور، التي كانت تختبر عمليتها بتمويل من البنتاغون، محادثات الآن مع 17 شركة تعدين لشراء إمدادات معالجة بخفة من العناصر الأرضية النادرة المعروفة باسم المركزات، وشحنها إلى ميناء نيو أورليانز، ثم نقلها بالشاحنات إلى مساحة 80800 قدم مربع. المستودع الذي سيتم تجهيزه بتقنية RapidSX بدءًا من شهر يناير.

ويقول عمال مناجم المعادن الأرضية النادرة بشكل متزايد إنهم راضون بالتركيز على استخراج الصخور – بدلا من مضاعفة عملياتهم بخطوة المعالجة الإضافية.

وقالت لويزا مورينو، رئيسة شركة ديفينس ميتالز (DEFN.V)، التي تهدف إلى فتح منجم للمعادن النادرة في كولومبيا البريطانية في غضون أربع سنوات وتهتم بترخيص تكنولوجيا يوكور: “يجب على شركات التعدين التركيز على العثور على رواسب جديدة”. “ربما ينبغي عليك أن تترك عملية التكرير للآخرين المتخصصين في ذلك.”

وتخطط شركة Rainbow Rare Earths (RBWR.L) لنشر تكنولوجيا تكرير المعادن النادرة في جنوب أفريقيا بحلول عام 2026 والتي طورتها شريكتها K-Technologies ومقرها فلوريدا والتي تستخدم عملية تعرف باسم التبادل الأيوني المستمر، والتي يستخدمها بعض منتجي الليثيوم.

تعمل شركة Startup Aether على تطوير تقنية النانو التي تبرمج البروتينات للارتباط بشكل انتقائي مع العناصر الأرضية النادرة واستخراجها من رواسب الخام.

وفي النرويج، تقول شركة REETec المملوكة للقطاع الخاص إن عملية التكرير الخاصة بها تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون أقل بنسبة 90٪ من استخراج المذيبات، ويجب أن تكون جاهزة للعمل بحلول أواخر عام 2024.

وبدأت شركة Phoenix Tailings المملوكة للقطاع الخاص في وقت سابق من هذا العام في تكرير كميات صغيرة من العناصر الأرضية النادرة في ولاية ماساتشوستس باستخدام عملية تقول إنها خالية من الانبعاثات والنفايات.

وقال روبرت فوكس، العالم في مختبر أيداهو الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية: “هناك تقنيات يمكن تطويرها أفضل بكثير من استخلاص المذيبات”. ووافق المختبر الشهر الماضي على البحث في تقنيات تكرير جديدة للمواد الحرجة الأمريكية المملوكة للقطاع الخاص، والتي تعمل على تطوير رواسب الأتربة النادرة.

الشك

وعلى الرغم من التعطش لتقنيات التكرير الجديدة، حذر مستشارو الصناعة من أن المصنعين ربما يتوقعون الكثير وفي وقت مبكر جدًا من هذه المجموعة من التقنيات الناشئة التي لم تثبت كفاءتها حتى الآن، خاصة في ضوء الأهداف الصارمة العالمية للكهرباء.

تكنولوجيا شركة يوكور، على سبيل المثال، لم تعمل قط على نطاق تجاري، ومن غير المتوقع أن تحصل على حماية براءات الاختراع حتى العام المقبل، وهو جدول زمني أشار إليه مستشارو الصناعة باعتباره سببا للقلق نظرا للمنافسة القوية على الملكية الفكرية.

وقال فرانك فانون، مستشار صناعة المعادن ومساعد وزير الخارجية الأمريكي السابق: “إن الأفق الزمني اللازم لتطوير كل تقنيات التكرير الجديدة هذه سيكون أطول مما يتوقعه الكثيرون”. إن المحادثات حول الإنتاج في غضون سنوات قليلة “تخلق شعوراً زائفاً بالأمان لدى صناع القرار السياسي”.

ومع ذلك، فإن الحاجة إلى البدائل آخذة في الارتفاع، خاصة في أعقاب القرار الذي اتخذته بكين في وقت سابق من هذا العام للحد من صادرات الجرمانيوم والجرافيت والمعادن الأخرى. وقد أثار ذلك مخاوف من أن الأرض النادرة قد تكون التالية.

وقد دعا فانون والعديد من السياسيين الأمريكيين الحكومات الغربية إلى إنشاء مراكز معالجة مركزية للمعادن النادرة، وهي خطة تنفذها كندا بالفعل.

وفي ساسكاتشوان، يعمل علماء الحكومة على إطلاق تكنولوجيا خاصة بهم لمعالجة العناصر الأرضية النادرة بعد تعثر محاولات شراء التكنولوجيا الصينية في عام 2020.

وقال مايك كرابتري، الرئيس التنفيذي لمجلس أبحاث ساسكاتشوان (SRC)، الذي تموله حكومة المقاطعة: “لقد نظرنا إلى التقنيات الحالية وقلنا: هناك طريقة أفضل للقيام بذلك”. “أردنا أن نضع لمسة خاصة بنا عليها.”

وباستخدام الذكاء الاصطناعي، صممت الشركة معدات معالجة تعتقد أنها أكثر كفاءة من المنافسين الصينيين. وبدلا من الحاجة إلى ما يصل إلى 100 شخص لتشغيل المصنع، كما هو الحال مع استخراج المذيبات التقليدية، تقدر شركة SRC أنه ستكون هناك حاجة إلى أربعة أشخاص فقط لتشغيل مصنعها، الذي تأمل في افتتاحه بحلول نهاية عام 2024.

وفي حين أن هدف SRC هو تحفيز التعدين في جميع أنحاء كندا، قال كرابتري إنه منفتح على ترخيص التكنولوجيا لاستخدامها في أي مكان في العالم.

وقال “هذا القطاع بأكمله يحتاج إلى النمو خارج الصين من أجل دعم تحول الطاقة”.

وتتوقع شركة Crabtree وSRC أن تكلفة بناء منشأتهما أكبر من تكلفة المنافسين الصينيين ولكن تشغيلها أقل، وهو ما يرجع إلى رغبتهما في صنع معدات معالجة لا تحتوي على نفايات وتعيد تدوير الأحماض والمواد الكيميائية الرئيسية الأخرى.

وبينما تكافح شركة MP Materials وغيرها من أجل تصميم معدات المعالجة الخاصة بها لتتناسب مع رواسب جيولوجية محددة، تقول SRC وUcore وآخرون إنهم يعتقدون أن عمليات التكرير الجديدة الخاصة بهم ستكون قادرة على معالجة المعادن المهمة من مواقع متعددة في جميع أنحاء العالم.

وقال ستيف شوفستال من مؤسسة سبروت لمواد التحول للطاقة التي تمتلك أسهما في العديد من شركات العناصر الأرضية النادرة: “هذه المصادر الجديدة للعناصر الأرضية النادرة ستكون ذات أهمية قصوى إذا أردنا الوصول إلى صافي أهداف الصفر العالمية”.

ارتفعت أسهم Ucore بأكثر من 6% يوم الاثنين في التعاملات الكندية بعد قصة رويترز، بينما ارتفعت الأسهم المتداولة خارج البورصة في الولايات المتحدة بنسبة 8% تقريبًا.

– للحصول على تغطية يومية شاملة لمؤتمر الأمم المتحدة المعني بتغير المناخ (COP28) في بريدك الوارد، اشترك في النشرة الإخبارية لـ Reuters المستدامة Switch هنا.

معاييرنا: مبادئ الثقة في طومسون رويترز.