一組關鍵原料可能有助於歐洲減少供應鏈的脆弱性。
阿恩·彼得·拉特維克博士 (Arne Petter Ratvik) 致力於透過低技術含量的來源(化肥)為歐洲提供高科技產品。
挪威獨立研究機構SINTEF的金屬專家拉特維克表示,歐洲汽車、電腦、電子、能源和其他產業所需的原料可以從普通化肥生產中提取。
磁力吸引力
例如,工業磁鐵是由位於地殼中的稀土原料製成的,是從智慧型手機、平板電腦到冰箱和微波爐等各種產品的關鍵部件。
「化學肥料中的稀土可以生產出非常好的磁鐵,」SINTEF 的高級研究科學家 Ratvik 說。
他領導了一個獲得歐盟資助的研究項目,透過在化肥製造過程中去除稀土來增加歐洲的稀土供應。被稱為秘密,該計畫運作了四年半,截至 2022 年 11 月。
隨著地緣戰略問題暴露出歐洲供應鏈的脆弱性,確保歐洲獲得原物料已成為歐盟政治議程的首要議題。
包括中國、剛果民主共和國和南非在內的個別非歐盟國家對一些關鍵原料擁有主導控制權。
例如,據歐盟委員會稱,中國精煉了全球永久磁鐵中使用的所有稀土。
2023 年 3 月,委員會建議的制定歐盟目標,包括稀土在內的關鍵原料在歐洲至少 10% 用於提取,40% 用於加工,15% 用於回收。
出土的地球
稀土由 17 種具有特殊性質的金屬元素組成,可促進一系列產業的技術進步。
秘密重點關注對歐盟綠色能源轉型至關重要的三種稀土:鏑、釹和镨,所有稀土均用於製造電動車和風力渦輪機的永久磁鐵。
Ratvik 表示,根據歐洲化肥生產情況,專案團隊開發的萃取技術可望滿足歐洲鏑、釹和镨需求的 5% 至 10% 左右。
「我們在肥料生產過程中開發了一種整合提取工藝,以提取肥料中的肥料。稀土元素,」他說。
Ratvik 表示,例如,用於製造肥料的磷礦石含有 0.3% 至 1% 的稀土。目前,這些元素只是最終出現在最終產品中,而沒有賦予其任何額外價值。
磷肥是將磷礦石溶解在酸中生產的。在後續步驟中,不需要的元素會變成固體並過濾掉,這個化學過程稱為沉澱。
為了實現其技術,SecREEts 團隊包括了一個額外的沉澱步驟,可以將稀土從化肥生產流中移除。
作為該計畫的一部分,稀土經過進一步加工,然後送往德國和英國的磁鐵生產商。
拉特維克表示,這項活動產生了強大的高性能磁鐵。
海外影響
當他思考在工業規模上部署SecREEts 提取方法的方法以及俄羅斯烏克蘭戰爭造成的潛在障礙時(兩國都是用於化肥生產的磷礦石的主要供應國),歐洲的另一位研究人員正在探索兩個歐盟合作夥伴如何亞洲國家應對供應鏈挑戰。
Jewellord Nem Singh 博士,專家關鍵礦物質荷蘭和產業政策部門正在訪問日本和韓國,與當地政府和產業代表討論此事。
內姆辛格(Nem Singh)在海牙國際社會研究所領導一個由歐盟資助的關於稀土地緣政治影響的研究計畫。被稱為夾臂,該項目運行五年至 2026 年 1 月。
該倡議重點關注中國、巴西和哈薩克這些礦產生產國以及歐盟、日本和韓國這些稀土消費國。
GRIP-ARM 研究人員正在研究歐盟如何確保這些原料的未來供應,同時降低開採的社會環境成本。
「我們試圖了解的部分內容是導致政府和企業圍繞如何確保獲得關鍵礦產問題做出具體決定的條件,」內姆辛格說。
處理能力
他表示,中國的經濟優勢稀土不僅來自控制約 60% 的全球已知儲量,而且來自開採和加工。
Nem Singh 表示:“自 1970 年代以來,中國在精煉、分離和加工技術方面投入了大量資金。”
來自世界任何地方的稀土都必須運往中國,因為中國擁有加工廠和專業知識。
此外,它還建立了漫長的供應鏈——從採礦到加工再到製造最終產品,包括電動車、醫療設備和太陽能電池板。這增加了該國的經濟槓桿,包括超過罕見的-地球價格。
儘管如此,內姆辛格表示,中國仍然依賴其他國家生產一些技術最先進的產品。例如,他說日本公司仍然生產更好的永久磁鐵。
內姆辛格表示:“中國試圖實現的目標是完全完成從礦物開採到高科技和先進製成品最終產品的循環。”
精細平衡
這意味著其他國家有機會重新平衡與中國的關係,同時接受中國作為主要工業參與者的角色。
「歐盟已經承認中國是戰略夥伴,」內姆·辛格說。“但它也是歐盟的競爭對手,因此我們需要弄清楚如何沿著這些思路與中國建立關係。”
他引用了德國當前推動的例子——歐盟支持— 在全球競爭加劇的情況下,市佔率經歷了三十年的下滑之後,擴大半導體製造。
雖然這可能會在歐洲創造一個與中國脫鉤的高科技產業,但德國仍需要保留對德國汽車製造商使用的重要中國礦產的使用權。
歐盟面臨的根本問題——內姆·辛格希望透過 GRIP-ARM 幫助回答——是歐洲將中國排除在與核心技術相關的供應鏈關鍵部分之外的範圍。
「他們需要弄清楚是否可以在歐洲生產供應鏈的這些部分,」他說。
本文原刊於 地平線,歐盟研究與創新雜誌。
引文:確保歐洲高科技產業的稀土安全(2024 年 1 月 3 日)檢索日期:2024 年 1 月 3 日取自 https://techxplore.com/news/2024-01-rare-earths-europe-high-tech.html
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