Waarom de VS China's Monopolie op Zeldzame Aardmetalen Niet Kan Breken – Laatste Deel

(Redacteur's noot: Dit is het laatste deel van een drietal. Lees deel 1 en deel 2.)

In eerdere artikelen schetste ik de achtergrond die leidde tot het huidige Chinese monopolie in de markt voor zeldzame aardmetalen (REE), en waarom heersende overtuigingen in de VS — particuliere investeringen en nieuwe binnenlandse mijnen openen; laag REE verdedigingsgebruik; en individuele metaal-, technologie- of eindproductontwikkeling — het probleem niet kunnen oplossen. Verdere illustratie van deze afhankelijkheidsnoodsituatie is te zien in recente rapporten over Lockheed Martin die met Chinese sancties te maken krijgt, wat de voorraad van REE's cruciaal voor geavanceerde wapenproductie waarschijnlijk zal beperken.

De VS moet de REE-hulpbron holistisch benaderen, als een nationaal economisch en veiligheidskwestie. Het moet, gebaseerd op nationaal beleid, een REE-toeleveringsketen ontwikkelen, beginnend met grondstoffen, winning, raffinage, distributie, fabricage en recycling. Downstream gebruikers van deze grondstoffen en legeringen, inclusief componentfabrikanten, moeten onderdeel zijn van de keten. En het moet bereikt worden door een door de overheid geleide inspanning. Senaatswetsvoorstel S. 2093, ingediend op 11 juli 2019, voor de oprichting van een thorium-dragende REE-raffinaderij-coöperatie, is een goede eerste stap.

De belangrijke componenten van deze toeleveringsketen worden hieronder beschreven.

Materialenverkenning

Maak REE's een bijproductmateriaal uit andere mijnactiviteiten, zoals fosfaten en ijzererts. De REE-mijinvestering is veel kleiner, en alleen voor downstream zuivering. De US Geological Survey heeft uitgebreide chemische analyse gedaan van 23 sedimentaire fosfaatafzettingen (fosforieten) in de VS, met resultaten die significant verrijkte REE's in deze ertsen aantonen. Fosforiet is de werelds belangrijkste bron van fosfaatmeststof. Dus REE's kunnen een bijproduct zijn van de meststofindustrie. De investeringskosten voor waardetoevoegende REE-producten zullen significant lager zijn, aangezien de primaire winning en initiële herwinningprocessen al bestaan.

Coöperaties gericht op REE's als nationaal veiligheids- en economisch beleid moeten worden opgezet om de bijproduct-voedselstroom van de meststofindustrie te benutten. Dit concept moet ook worden onderzocht voor andere mijngebieden, zoals ijzererts.

Beurzen

Als uitbreiding van de coöperatie moeten elektronische koop-verkoop beurzen worden opgezet voor commerciële transacties tussen leden en niet-leden. Deze beurzen moeten voortbouwen op bestaande concepten die gebruikt worden door bijvoorbeeld gezondheidsinformatiebeurzen. Een voordeel van de beurs is het creëren van capaciteiten voor het bijhouden van aanbod en vraag, terwijl afgewogen wordt tegen nationale behoeften en materiaaltoewijzing in crisis tijden.

Substitutie en substitutieve technologieën

Een nationaal initiatief onder de egide van DARPA, de National Science Foundation, of soortgelijke overheid- of defensieagentschappen, moet gecharterd worden om intensief mogelijkheden te verkennen voor materiaal- en technologischesubstitutie voor REE's. Waar geen directe elementvervanging beschikbaar is, moeten systemische substituten worden onderzocht. Een idee is om de aandeel van REE's in toepassingen te overwegen, en hoog-percentage gebruik te targeten. Bijvoorbeeld: neodymium wordt in ongeveer 69% van permanente magneten gebruikt, en cerium in 90% van autokatalysatoren. Welke substituten zijn haalbaar, en hoe kunnen substitutieve technologieën REE's uit de keten halen waar mogelijk? Dit zijn vragen die beter beantwoord worden door doorlopende overheid en R&D inspanningen, door passende agentschappen en financiering. Gegeven de huidige staat van de REE-industrie, is het hoogst onwaarschijnlijk dat particuliere industrieën dit type onderzoek aansturen. Zodra de waarde bewezen is, zullen ze waarschijnlijk deelnemen.

De VS actief de uitgebreide ontwikkeling van REE-programma's aanmoedigen, zowel door onderzoek als onderwijs, aan haar universiteiten. Momenteel bieden slechts een paar instellingen toegewijde REE-onderwijsprogramma's, en gerelateerde R&D activiteit is minimaal. Gezamenlijke ondersteuning voor innovatie moet worden aangemoedigd in mijntechnieken en technologie door collaboratieve overheid, academie en industrie partnerschappen, met het doel om zowel industrie als onderwijs te verbeteren op graduate, undergraduate en community college niveau. Faculteiten en afdelingen moeten worden aangemoedigd om cutting-edge onderzoek te doen, om de nationale capaciteit te versterken om toekomstige vraag naar mineralen toeleveringsketen ingenieurs te waarmaken, en om te gaan met pensioen van faculteit.

Hernieuwbare energie en EV impact

Vaak wordt gezegd dat REE's onmisbaar zijn voor high-tech producten en hernieuwbare energie. Echter, het daadwerkelijke aandeel van technologieën die REE's vereisen is niet duidelijk gedocumenteerd. Bijvoorbeeld: hoe kan asynchrone windtechnologie zonder REE's uitgebreid worden? Of, met de groeiende populariteit van elektrische voertuigen, hoe zal de dalende behoefte aan cerium voor katalysatoren gebalanceerd worden tegen de toegenomen behoefte aan EV-accu's? Een analyse van materiaalvereisten, gebaseerd op nieuwe technologie, markttrends en substitutieve capaciteiten, kan de vraag naar REE's aanzienlijk beperken.

Strategische voorraad en voorraadbeheer

Vergelijkbaar met de nationale petroleumvoorraad, moet de VS een nationaal REE-voorraadprogramma ontwikkelen. Dit kan in samenwerking met het beursraamwerk werken. Weer: dit is een nationaal veiligheids- en economisch beleidsprioriteit, en er moet geen plaats zijn voor ideologie of partijdigheid.

Delen van kritieke competenties

Een integraal onderdeel van het coöperatieraamwerk is een expliciete eis voor het delen van kennis en kritieke competenties onder leden. Bijvoorbeeld: een EV-fabrikant moet kunnen samenwerken met de acculeverancier.

Governance

Governance van de toeleveringsketen, hoewel verspreid over meerdere componenten, moet gedreven worden door een overkoepelende nationale structuur.

Omdat de bovengenoemde elementen veel stakeholders omvatten, moet een governance- en managementstructuur worden gecreëerd om het gemeenschappelijke doel van stakeholders te waarborgen: een nationale REE-toeleveringsketen creëren. Dit is een betere optie dan te vertrouwen op Pentagontarieven voor het openen van individuele mijnen, of vergelijkbare enkele initiatieven. Wat nodig is, is de volledige kracht van dit land — overheid, particuliere sector en universiteiten — afgestemd op het bereiken van REE-onafhankelijkheid.