در میانه گذار جهانی به سوی انرژی‌های پاک، مؤسسه مشاوره‌ای مک‌کنزی پیش‌بینی کرده است که تقاضا برای عناصر نادر مغناطیسی تا سال ۲۰۳۵ سه برابر خواهد شد، رشدی چشمگیر که با توجه به وابستگی شدید به چین و محدودیت‌های عرضه جهانی می‌تواند زنجیره تأمین این عناصر حیاتی را با چالش‌های جدی مواجه کند.
به گزارش روابط عمومی شرکت صدر معادن ایرانیان، در حالی‌که جهان در میانه گذار بزرگ انرژی قرار دارد، تقاضا برای عناصر نادر خاکی (REEs) مورد استفاده در تولید آهن‌رباهای مغناطیسی تا سال ۲۰۳۵ سه برابر خواهد شد، روندی که به‌گفته مؤسسه مک‌کنزی می‌تواند چالش‌های عرضه جهانی این عناصر را تشدید کند.
آهن‌رباهای REE که قوی‌ترین آهن‌رباهای دائمی موجود در بازار هستند نقش کلیدی در تأمین نیروی موتورها و توربین‌های بادی دارند. این آهن‌رباها عمدتاً با عناصر نئودیمیم (Nd) و پراسئودیمیم (Pr) ساخته می‌شوند و برای بهبود عملکرد در شرایط سخت‌تر از دیسپروزیم (Dy) و تربیم (Tb) نیز به عنوان افزودنی استفاده می‌شود.
رشد سریع تقاضا، محدودیت عرضه
بر پایه گزارش مک‌کنزی اگرچه عناصر نادر مغناطیسی تنها ۳۰ درصد از حجم تولید کل REE را تشکیل می‌دهند، اما ۸۰ درصد از ارزش بازار این عناصر را به خود اختصاص داده‌اند. تقاضای جهانی برای این عناصر از ۵۹ هزار تن در سال ۲۰۲۲ به ۱۷۶ هزار تن در سال ۲۰۳۵ خواهد رسید؛ افزایشی که عمدتاً ناشی از رشد سریع خودروهای الکتریکی و توسعه ظرفیت‌های انرژی بادی است. در عین حال جایگزینی این عناصر با سیم‌پیچ‌های مسی آهن‌ربا هنوز نتوانسته این رشد را متوقف کند.
با این حال مک‌کنزی هشدار می‌دهد که عرضه جهانی ممکن است تا ۳۰ درصد کمتر از تقاضا باشد، به‌ویژه با توجه به نبود اطلاعات دقیق از تولید آینده چین، کشوری که تقریباً انحصار کامل بر استخراج و فرآوری این عناصر دارد.
حتی در سناریویی که چین کمبود عرضه را تا سال ۲۰۳۵ جبران کند نیز نگرانی‌های ژئوپلیتیکی می‌تواند فشار بیشتری بر صنعتی وارد کند که در سایر مناطق جهان با چالش‌های متعددی برای توسعه روبه‌رو بوده است.
تسلط چین ادامه خواهد داشت
به‌رغم پراکندگی جغرافیایی تقاضا، عرضه عناصر نادر مغناطیسی به‌شدت متمرکز است. طبق گزارش مک‌کنزی چین بیش از ۶۰ درصد استخراج و ۸۰ درصد فرآوری این عناصر را در اختیار دارد. این روند تا سال ۲۰۳۵ نیز احتمالاً ادامه خواهد یافت.
بیش از ۶۰ درصد عناصر نادر سنگین که برای توربین‌های بادی، خودروهای الکتریکی و رباتیک حیاتی‌اند، همچنان از آسیا-اقیانوسیه استخراج و در چین فرآوری خواهند شد. مک‌کنزی تصریح می‌کند که علی‌رغم تلاش‌های جهانی برای توسعه زنجیره تأمین داخلی، از جمله مقرراتی که می‌تواند سهم چین را به زیر ۵۰ درصد کاهش دهد، تنوع‌بخشی به منابع عرضه در بازه‌ای ۵ تا ۱۰ ساله به کندی پیش خواهد رفت.
در این میان محدودیت‌های صادراتی اخیر چین بر برخی عناصر نادر نیز به‌عنوان یک تهدید ژئوپلیتیکی برجسته مطرح شده است.
بازیافت: منبع ثانویه و استراتژیک
به‌دلیل هزینه‌های بالا، زمان‌بر بودن و موانع زیست‌محیطی توسعه معادن جدید، منابع ثانویه مانند بازیافت به‌طور فزاینده‌ای اهمیت خواهند یافت.
در حال حاضر بیش از ۸۰ درصد پسماند عناصر نادر از لوازم الکترونیکی، لوازم خانگی و خودروهای احتراق داخلی حاصل می‌شود؛ کاربردهایی که معمولاً از آهن‌رباهای کوچک در موتور، محرک و حسگرها استفاده می‌کنند.
مک‌کنزی می‌گوید با افزایش استفاده از REEهای مغناطیسی در خودروهای الکتریکی و توربین‌های بادی، منابع پسماند نیز تا سال ۲۰۵۰ به‌تدریج تغییر خواهد کرد. به‌عنوان نمونه سامانه‌های محرکه خودروهای الکتریکی، موتورهای صنعتی و توربین‌ها می‌توانند منبع پسماندهای جدیدی با آهن‌رباهای بزرگ‌تر و درصد بالاتری از عناصر نادر سنگین باشند.
مک‌کنزی تخمین می‌زند که زنجیره ارزش REE می‌تواند سالانه حدود ۴۰ هزار تن پسماند پیش از مصرف (در مراحل طراحی و ساخت آهن‌ربا) و ۴۱ هزار تن پسماند پس از مصرف (از کاربردهایی که به پایان عمر مفید خود رسیده‌اند) تولید کند.
از آنجا که بخش عمده‌ای از تولید آهن‌ربا در چین انجام می‌شود، بیشتر پسماندهای پیش از مصرف نیز در همین کشور تولید و بازیافت خواهد شد. در مقابل پسماندهای پس از مصرف به‌صورت پراکنده در جهان تولید خواهند شد، اگرچه بازیافت آن‌ها با موانع فنی و لجستیکی روبه‌روست.
به‌گفته مک‌کنزی بازیافت عناصر نادر از محصولات مصرف‌شده مستلزم جداسازی دقیق آهن‌رباها و پردازش تخصصی آن‌هاست، کاری که هنوز در زنجیره بازیافت‌های فعلی که بر مواد گران‌قیمت یا حجیم مانند طلا، مس، آلومینیوم و فولاد متمرکزند، به‌طور جدی دنبال نمی‌شود.