Sarkanā vai zilā, liberālā vai liberālā stāvoklī esošie amerikāņi ir atkarīgi no retzemju elementiem, kas importēti no Ķīnas.
Videi draudzīgas tehnoloģijas, piemēram, elektromobiļi, vēja turbīnas, saules paneļi un dienasgaismas spuldzes, balstās uz retzemju metāliem. Militārā armija ir atkarīga no retiem zemeslodes vadāmām raķešu sistēmām, satelītiem un bezpilota droniem. NASA kosmosa kuģis nes spēcīgus retzemju magnētus uz Marsu un kosmosu. Magnēti miniatūrēja arī iPad, datorus un augsto tehnoloģiju austiņas.
Ķīna kontrolē 95 procentus no pasaules retzemju krājumiem. Šī monopola atslēga nav retzemju atradņu pārpilnība, bet gan tās pieredze rūdas pārstrādē oksīdos un tīrā metālā. Rūdai ir tendence pārvadāt urānu un toriju, kas ir radioaktīvākais elements uz planētas, un metāla ieguve parasti ir ilgs, daudzpakāpju process, kurā iesaistītas toksiskas ķīmiskas vielas.
"Mēs zinām, kur atrodas noguldījumi. Tas, ka tie nonāk jūsu iPhone, nav taisns vai vienkāršs process," sacīja Breds Van Gosens, ģeologs ar ASV Ģeoloģijas dienestu (USGS) Denverā.
Pirms dažiem gadiem Ķīna parādīja savu jaudu un samazināja retzemju metālu piegādi. Šis solis lika ASV un citām valstīm šķetīties, lai izbeigtu paļaušanos uz Ķīnu. Cenas pieauga, piesaistot jaunus investorus un ieguves rūpniecības uzņēmumus retzemju zemes tirgū. Tagad Amerikas Savienotajām Valstīm ir viena jauna mīna, kas jau gandrīz pabeigta, un vēl divas atļauju izsniegšanas stadijās. Tomēr eksperti saka, ka izšķirošais elements, lai izvairītos no Ķīnas retzemju likuma, nav jaunas mīnas, bet gan kompetences un infrastruktūras atjaunošana, lai apstrādātu smalkos metālus.
Cenu karš
2010. gadā Ķīna palielināja retzemju elementu izmaksas, kad sāka ierobežot eksportu un pieprasīt augstākas cenas ārvalstu uzņēmumiem. Cenu burbulis izraisīja pasaules mēroga neprātu, lai izvairītos no Ķīnas kontroles. Nupat Malaizijā atklāta jauna Austrālijai piederoša pārstrādes rūpnīca. Citas tiek plānotas Kanādā, Eiropā un Āfrikā. Vairāki uzņēmumi mēģina arī attīstīt Amerikas retzemju metālu piegādi, daži ar Aizsardzības departamenta atbalstu.
"Retie metāli ir ļoti stratēģiski metāli un īpaši stratēģiski svarīgi aizsardzības nozarei," sacīja Kurts Freemans, Avalon Development Corp. prezidents Fairbanks, Aļaska, kalnrūpniecības konsultāciju uzņēmums. "Kongresā un Aizsardzības departamentā ir dīvaina sajūta," viņš teica.
Amerikas Savienotajās Valstīs Kalifornijas Mountain Pass mīna tika atsākta 2010. gadā, un paredzams, ka šogad tā sāks ražot vieglos retzemju elementus. Raktuves kādreiz bija lielākie reto metālu ražotāji pasaulē, taču vides problēmu un cenu krišanās dēļ to slēdza 2002. gadā. Vēl vienu mīnu Vajomingā ierosina Kanādas uzņēmums Rare Element Resources, taču pret to iebilst vietējie iedzīvotāji.
Aļaskas jaunākais resurss
Viens no lielākajiem retzemju spēļu veidiem atrodas Aļaskas Bokan kalnā. Pēc urāna ieguves granīta virsotne Velsas prinča salā satur bagātīgi atrodamo smago retzemju elementu vēnas. Projektu spēcīgi atbalsta Aļaskas likumdevēji un tuvējās kopienas. Kanādas uzņēmums plāno iegūt rūdu un pārveidot to oksīdos ar individuāli izgatavotu pārstrādes rūpnīcu. Tajā slēpjas izaicinājums.
Neskatoties uz savu vārdu, retas zemes ir parasti sastopamas zemes garozā, kaut arī nelielā koncentrācijā. Monikers ir 19. gadsimta aizturēšana, kad pētnieki reti sastopamajos minerālos atklāja savādi nosauktos elementus. 17 elementiem ir cieša afinitāte ar līdzīgām ķīmiskajām īpašībām un atomu svaru. Bokan kalns ir viens no nedaudzajiem plankumiem uz Zemes, kurā ir smago retzemju elementu veltes, kuriem ir lielāks atomu svars. Tas ir īpaši paaugstināts itrijā, kas parādās visur, sākot no kubiskā cirkonija oksīda un automašīnu piesārņojuma sensoriem, beidzot ar lāzeriem, raķetēm un reaktīvo dzinēju.
Tā kā retās zemes bieži tiek sajauktas vienā klintī, smago retzemju atdalīšanai parasti vispirms ir jānoņem vieglākās. Parasti to veic ar virkni ķīmisku tvertņu un šķīdinātāju. Turklāt tur ir radioaktīvais urāns, kas jāiznīcina. Bet mīnu īpašnieks Ucore saka, ka tai ir jauna cietvielu ieguves tehnoloģija, kas ievērojami vienkāršo šo procesu. Saskaņā ar Ucore teikto, šī metode ir balstīta uz nanotehnoloģijām, lai noņemtu piemaisījumus un koncentrētu smagos retzemju slāņus oksīdos. Aizsardzības departaments finansēja Ucore rūdas ieguves pētījumus ar līgumu 2012. gada oktobrī.
Dārga izstāšanās
"Tas kļūst arvien sarežģītāks, jo vairāk mēs to skatāmies," sacīja Van Gosens.
Metālu nozares konsultants Gareth Hatch atzīmē, ka pārstrāde ir lielākais šķērslis retzemju ieguves uzņēmumiem.
"Apstrāde ir galvenais izaicinājums noguldījumiem, kas ir īpaši vērsti uz vidējo un smago retzemju slāni, jo tiem ir daži neparasti minerāli, kas pirms tam nav apstrādāti," sacīja Hačs, Technology Metals Research dibinātājs. Hatch palīdz attīstīt retzemju pārstrādes uzņēmumu Kanādā.
Lai labāk izprastu minerālu parādīšanos, USGS ir vairāki pašreizējie projekti, kas izpēta Bokan Mountain kalnu ģeoloģiju.
"Ideja ir attīstīt fundamentālu izpratni par to, kā šie nogulumi vispirms sākas Zemes garozā, un to izmantot, lai meklētu resursus, kas nepieciešami ASV sabiedrībai," sacīja Sjūzena Karla, USGS ģeoloģe, kas atrodas Ankoridžā.
Ucore valdes loceklis Jaroslavs Dostāls, emeritētais profesors Svētās Marijas universitātē Halifaksā, Jaunā Skotijā, bija Bokan Mountain pētījuma galvenais autors. Grantu programma, kas nodrošināja finansējumu pētījumam, USGS Minerālo resursu ārējās pētniecības programma, jau iepriekš ir piešķīrusi projektus privātajai rūpniecībai un ārvalstu saņēmējiem.
Investīcijas pārstrādē
USGS ir arī projekti, kas pēta citu retzemju atradņu ģeoloģiju. Kopš 2010. gada Pārstāvju palāta ir ieviesusi tiesību aktus, lai ierobežotu kalnrūpniecības noteikumus un finansētu retzemju izpēti un attīstību, kas vēl nav pieņemti Senātā. Retzemju metālu pārstrāde, kas ne vienmēr ir iespējama ar augsto tehnoloģiju piederumiem, ir vēl viens veids, kā samazināt atkarību no Ķīnas piegādes. Šā gada sākumā Aizsardzības departaments ieteica kritisko smago retzemju elementu uzkrāšanu USD 120 miljonu vērtībā. Bet nozares eksperti saka, ka naudu labāk tērēt amerikāņu kompetences un infrastruktūras veidošanai, apstrādājot retzemju metālus.
"Runājot par pilnīgu jaudu, Molycorp tiešām ir savs vieglo retzemju atdalīšanas aprīkojums, bet, izņemot to, Ziemeļamerikā patiešām nav nekā," sacīja nozares konsultants Hačs.
"Spēja pārstrādāt un pārveidot minerālus savienojumos, kas nonāk augsto tehnoloģiju iekārtās, ir galvenais sašaurinājums ne tikai ASV, bet arī pasaulē," viņš sacīja.
Nosūtiet e-pastu Becky Oskin vai sekojiet viņai @beckyoskin. Sekojiet mums @livescience, Facebook un Google+. Oriģināls raksts par LiveScience.com.
