metale_strategiczne.pdf

(148 KB) Pobierz

Przegl¹d Strategiczny 2012, nr 1

Anna KLUPA

Uniwersytet im. A. Mickiewicza, Poznañ

CENNIEJSZE NI¯ Z£OTO? METALE ZIEM RZADKICH

W ŒWIATOWEJ STRATEGII GOSPODARCZEJ

Nie ulega w¹tpliwoœci, i¿ kontrola nad zasobami surowców energetycznych zwiêk-

sza mo¿liwoœci oddzia³ywania na rzeczywistoœæ miêdzynarodow¹ i jest Ÿród³em

ogromnych zysków. Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii wros³o zapotrzebo-

wanie na innego rodzaju materia³y niezbêdne do ich wytwarzania. Dotyczy to przede

wszystkim szczególnej grupy pierwiastków okreœlanych jako metale ziem rzadkich

(dalej: MZR). Stanowi¹ one istotn¹ czêœæ tablicy Mendelejewa i s¹ wykorzystywane

od soczewek okularowych, przez telefony komórkowe, a koñcz¹c na samochodach. Ich

szczególne w³aœciwoœci dostrzegano ju¿ w XIX wieku. Jeden ówczesnych chemików

sir William Brookes pisa³, i¿ „w trakcie badañ wprawiaj¹ nas w os³upienie, powoduj¹

konsternacjê, gdy chcemy na ich temat spekulowaæ i strach, gdy zaczynamy snuæ

wokó³ nich marzenia”

. Maj¹ one unikatowe w³aœciwoœci chemiczne i fizyczne, które

sprawiaj¹, ¿e efektem ich po³¹czenia z innymi pierwiastkami s¹ w³asnoœci, których

w ¿aden inny znany sposób nie mo¿na uzyskaæ. Tak szerokie ich zastosowanie sprawia,

i¿ coraz czêœciej uznawane s¹ za potencjalnie skuteczny element prowadzenia rozgry-

wek handlowych i politycznych na arenie miêdzynarodowej.

Zgodnie z „Amerykañskim Przegl¹dem Geologicznym” do MZR nale¿¹ lantan

i 14 lantanowców: cer, prazeodym, neodym, promet, samar, europ, gadolin, terb, dys-

proz, holm, erb, tul, iterb i lutet oraz skand i itr, które dodawane s¹ do tej rodziny ze

wzglêdu na podobne w³aœciwoœci

. Dodatkowo podzielone s¹ one na dwie podgrupy:

lekkich i ciê¿kich metali ziem rzadkich. Do lekkich, które s¹ czêœciej spotykane

w przyrodzie, nale¿¹: lantan, cer, prazeodym, neodym i samar. Od czasu ich odkrycia

w 1787 r. przez Carla Axela Arrheniusa w kamienio³omie

Ytterby

na jednej z wysp ar-

chipelagu sztokholmskiego ciesz¹ siê du¿ym zainteresowaniem naukowców i badaczy

poszukuj¹cych kolejnych metod ich wykorzystania, zarówno do celów komercyjnych,

jak i militarnych.

Obecnie zwi¹zane s¹ z ka¿dym aspektem ¿ycia. U¿ywane s¹ miêdzy innymi do wy-

twarzania klisz rentgenowskich, katalizatorów redukcji spalin, fosforu do ekranów

CRT, wysokoenergetycznych materia³ów magnetycznych, laserów i wzmacniaczy op-

tycznych

. Jednym z najlepszych przyk³adów s¹ samochody. Na pocz¹tku XX wieku

Cyt. za: J. Cipiur,

Rzadka hossa na rzadkie metale,

http://www.obserwatorfinanso-

wy.pl/2011/06/22/surowce-metale-rzadkie-chiny (26.10.2011).

J. B. Hedrick,

Rare-earth Metal Prices in the USA ca. 1960 to 1994,

„Journal of Alloys and

Compounds” 1997, nr 250, s. 471.

M. Humphries,

Rare Earth Elements: The Global Supply Chain,

Congressional Research Se-

rvice, http://www.fas.org/sgp/crs/natsec/R41347.pdf (28.10.2011).

240

Anna KLUPA

do ich produkcji u¿ywano zwykle piêciu surowców: drewna, kauczuku, stali, szk³a

i mosi¹dzu. W tej chwili wed³ug raportu

National Academies,

sporz¹dzonego przez

amerykañskich ekspertów doradzaj¹cych w dziedzinie nauki i techniki, typowe auto

mo¿e zawieraæ do 39 ró¿nych minera³ów w ró¿nych kompozycjach, w tym tak¿e kilka

metali ma³o znanych

. Bez metali ziem rzadkich nie moglibyœmy równie¿ korzystaæ

z dobrodziejstw miniaturyzacji, a Internet by³by znacznie wolniejszy i mniej pojemny.

Obrazuje to miêdzy innymi przyk³ad samaru. W latach siedemdziesi¹tych ubieg³ego

stulecia konstruktorzy z firmy

Sony

zastosowali samar do produkcji magnesów monto-

wanych w s³uchawkach swego epokowego wynalazku – walkmana. Pierwiastek ten

jest znacznie l¿ejszy od innych metali, z których mo¿na wytworzyæ magnes trwa³y

i jednoczeœnie utrzymuje silniejsze pole magnetyczne. Dziœ w tej roli zastêpuje go w te-

lefonach jeszcze l¿ejszy i jeszcze bardziej „magnetyczny” neodym. Metale ziem rzad-

kich znajduj¹ zastosowanie równie¿ w medycynie. Erb na przyk³ad sprawia, ¿e œwiat³o

lasera medycznego jest w stanie usuwaæ defekty dermatologiczne czy stomatologiczne,

ale nie pali przy tym skóry lub podniebienia pacjenta. W przypadku przemys³u militar-

nego MZR stosowane s¹ do tworzenia systemów nawigacyjnych, radarów, sprzêtu

wykrywaj¹cego promieniowanie radioaktywne, zaawansowanych systemów komuni-

kacji, a tak¿e broni i wyposa¿enia wojskowego

. Wykorzystywane s¹ równie¿ w rol-

nictwie (g³ównie w ChRL), przede wszystkim do zwiêkszania wielkoœci zbiorów.

U¿ycie MZR powoduje wzrost masy owoców, warzyw, czy te¿ produkcji mleka czy ja-

jek. Nadal jednak prowadzone s¹ badania maj¹ce wyjaœniæ wp³yw metali ziem rzadkich

na procesy wzrostu roœlin i zwierz¹t

. Dodawane do „zwyk³ych” materia³ów metale

ziem rzadkich znacz¹co zwiêkszaj¹ ich potencja³ i mo¿liwoœci wykorzystania. Trudno

jednak wskazaæ w tej grupie najbardziej potrzebny pierwiastek, poniewa¿ ka¿dy z nich

przyczynia siê do utrzymania zrównowa¿onego tempa rozwoju cywilizacyjnego.

Powszechnie przyjêta i stosowana nazwa: metale ziem rzadkich, jest obecnie

niew³aœciwa. Metale te nie s¹ bowiem na Ziemi rzadkie. W niskich stê¿eniach wystê-

puj¹ praktycznie wszêdzie, w prawie ka¿dej wiêkszej formacji skalnej. Zazwyczaj jed-

nak stanowi¹ czêœæ sk³adow¹ tlenków i wêglanów, dlatego te¿ przez tak d³ugi okres nie

zdawano sobie sprawy z ich obecnoœci w przyrodzie. Niektóre, s¹ równie powszechne

jak metale podstawowe, na przyk³ad nikiel czy metale szlachetne, takie jak z³oto. Lan-

tanu, odkrytego w 1893 r., wystêpuje na Ziemi wiêcej ni¿ srebra czy o³owiu. Problemem

jest znalezienie z³ó¿ na tyle skupionych by ich eksploatacja by³a op³acalna. Kolejn¹ kwe-

sti¹, jak podkreœla profesor Tadeusz £ukasiewicz z Instytutu Technologii Materia³ów

Elektronicznych, jest ich niezastêpowalnoœæ. „Charakteryzuje je bowiem okreœlona

struktura elektronowa, z czego wynikaj¹ takie, a nie inne w³asnoœci decyduj¹ce z kolei

J. Blas,

Rosn¹ obawy o sk¹pe zasoby metali przejœciowych i metali ziem rzadkich,

http://for-

sal.pl/artykuly/395923,rosna_obawy_o_skape_zasoby_metali_przejsciowych_i_metali_ziem_rzad-

kich.html (27.10.2011).

L. Levkowitz, N. Beauchamp-Mustafaga,

China’s Rare Elements Industry and its Role in the

International Market,

http://www.uscc.gov/researchpapers/2011/RareEarthsBackgrounderFINAL.pdf

(29.10.2011).

Zob.:

Rare Earth Elements in Agriculture with Emphasis on Animal Husbandry,

red.

W. A. Rambeck, Monachium 2006, http://edoc.ub.uni-muenchen.de/5936/1/Redling_Kerstin.pdf

(27.12.2011).

Cenniejsze ni¿ z³oto? Metale ziem rzadkich w œwiatowej strategii gospodarczej

241

o w³asnoœciach wytwarzanych przyrz¹dów i podzespo³ów. Albo mamy tak¹ domieszkê

i uzyskujemy odpowiedni efekt, albo jej nie mamy i nie ma tego efektu”

Ich produkcja znacznie ró¿ni siê od wydobycia innych zasobów kopalnych. Naj-

wiêksze problemy sprawia podobna budowa chemiczna tych pierwiastków. Ponadto

rudy ziem rzadkich zawieraj¹ œlady substancji promieniotwórczych takich jak uran, tor,

czy rad, co stwarza dodatkowe zagro¿enie. Pierwszym z etapów pozyskiwania MZR

jest wydobycie materia³u przy zastosowaniu standardowych procedur górniczych. By

wyodrêbniæ z rudy minera³y mieli siê j¹ na ¿wir, a nastêpnie kilkukrotnie kruszy siê do

uzyskania drobnego piasku lub mu³u, by oddzieliæ ziarna poszczególnych minera³ów.

Nastêpnie rozdziela siê pierwiastki w procesie filtracji, w którym metale przyczepiaj¹

siê do b¹belków powietrza przepuszczanego przez zbiornik, w którym siê znajduj¹.

W efekcie metale mo¿na zebraæ z jego powierzchni. Nastêpnie przy u¿yciu ró¿-

norodnych chemikaliów uzyskuje siê poszczególne metale ziem rzadkiech. Proces che-

miczny powtarza siê a¿ do uzyskania ca³kowitej czystoœci pierwiastków. Wystêpuj¹

one wówczas w formie tlenków, które mog¹ byæ dalej przetwarzane w metale i stopy

Do 1948 r. najwiêcej rzadkich metali wydobywano w Indiach i Brazylii. W latach

piêædziesi¹tych XX wieku prym wiod³a Republika Po³udniowej Afryki. Nastêpnie

czo³owym producentem, a¿ do lat osiemdziesi¹tych XX wieku, by³a Kalifornia (znaj-

dowa³a siê tam najwiêksza na œwiecie kopalnia MZR w Mountain Pass). Obecnie meta-

le nadal wydobywane s¹ w kopalniach w Indiach i RPA, jednak nie mo¿e siê to równaæ

z produkcj¹ chiñsk¹. W chiñskiej prowincji Mongolia Wewnêtrzna znajduje siê najwiê-

ksza na œwiecie kopalnia metali ziem rzadkich –

Bayan Obo.

W ChRL znajduje siê

obecnie 57% œwiatowych rezerw metali ziem rzadkich

. Jednoczeœnie ChRL kontroluje

97% rynku metali ziem rzadkich

. Jest to wynikiem subsydiowania ich produkcji

przez chiñskie w³adze w ci¹gu ostatnich dwóch dekad, a tak¿e wyk³adania znacznych

œrodków na badania i rozwój w tym sektorze. W ten sposób pozbyto siê konkurentów

z rynku i uzyskano monopolistyczn¹ pozycjê. ChRL posiada przewagê w ka¿dym

z ogniw ³añcucha ich dostarczania: wydobycia ród, oddzielania pierwiastków, rafino-

wania metali, tworzenia stopów i przetwarzania ich w komponenty produkcyjne

. Po-

nadto du¿y nacisk k³adzie siê na wykszta³cenie kadry in¿ynieryjnej przedsiêbiorstw

i naukowców poszukuj¹cych nowych zastosowañ dla MZR. Studentów chiñskich

wysy³a siê g³ównie do

Ames Laboratory

funkcjonuj¹cego przy Departamencie Energii

USA. Obecnie prawie 50% koñcz¹cych tam studia pochodzi z ChRL

W jaki sposób supremacja ChRL w tej dziedzinie wp³ywa na kszta³t stosunków miê-

dzypañstwowych i wzrost chiñskiej potêgi na arenie miêdzynarodowej? Konieczne jest

K. Kapiszewski,

Lantanowce niczym ropa,

„Przegl¹d” 2011, nr 2, http://www.przeglad-tygod-

nik.pl/pl/artykul/lantanowce-niczym-ropa (27.12.2011).

C. Hurst,

China’s Rare Earth Elements Industry: What Can the West Learn?,

Washington

2010, http://fmso.leavenworth.army.mil/documents/rareearth.pdf (27.10.2011).

Dane za: G. Haxel, J. Hedrick, J. Orris,

Rare earth elements critical resources for high techno-

logy,

„United States Geological Survey” 2006, no 087-02, http://pubs.usgs.gov/fs/2002/fs087-02/

fs087-02.pdf (27.10.2011).

C. Hurst, op. cit.

Zob.: L. Levkowitz, op. cit.

C. Hurst, op. cit.

242

Anna KLUPA

spojrzenie na rozwój popytu na MZR w stosunku do poda¿y. Rozrost produkcji w sek-

torze elektronicznym, zielonych i nowoczesnych technologii motoryzacyjnych powo-

duje wzrost zapotrzebowania na te pierwiastki. Obecnie popyt na metale ziem rzadkich

przewy¿sza poda¿ i nie wiadomo czy potencjalni producenci zd¹¿¹ zwiêkszyæ eksplo-

atacjê zanim wyczerpi¹ siê ich zapasy. Dodatkowo wzrasta tak¿e zu¿ycie MZR przez

ChRL, co powoduje zmniejszenie nadwy¿ki surowca, który mo¿na by sprzedaæ na ryn-

ku miêdzynarodowym. Potwierdzeniem wzrastaj¹cego zapotrzebowania jest miêdzy

innymi przyrost liczby u¿ytkowników telefonów komórkowych (do których produkcji

wykorzystuje siê metale ziem rzadkich) z 600 milionów na koniec lipca 2008 roku do

670 milionów na koniec marca 2009 roku

. Chiñscy obywatele coraz chêtniej kupuj¹

tak¿e inne urz¹dzenia

high-tech.

Wedle ró¿nych szacunków chiñskie zu¿ycie MZR

przekroczy ich rezerwy pomiêdzy 2012 a 2014 rokiem

. Wzmo¿ony popyt i gromadze-

nie zapasów przez chiñskie przedsiêbiorstwa popchn¹³ ceny mocno w górê. W ci¹gu

ostatnich piêciu lat wzros³y nawet trzykrotnie

. Ograniczony dostêp do pierwiastków

powoduje bowiem, i¿ ju¿ same pog³oski o drobnych odchyleniach w poda¿y powoduj¹

kilkukrotny spadek lub wzrost cen. Na przyk³ad wartoœæ tlenku terbu u¿ywanego przy

produkcji samochodów hybrydowych, czy systemach sonarowych, w ci¹gu trzech ty-

godni czerwca 2011 r. podskoczy³a z 8750 do 20 tys. juanów za kilogram

W tej sytuacji chiñskie w³adze uzyskuj¹ kolejne mo¿liwoœci wp³ywania na kszta³t

i rozwój wielu ga³êzi przemys³u oraz zwiêkszania przychodów. Manipulacja poda¿¹

MZR ma miêdzy innymi zmusiæ zagraniczne firmy by otwiera³y tam fabryki. Kolejny

powód, to ograniczenie produkcji baterii do samochodów hybrydowych, gdzie metale

ziem rzadkich s¹ niezbêdne (w Chinach pracuje siê obecnie nad prototypem tego typu

pojazdu, który móg³by byæ sprzedawany na wielu rynkach zagranicznych). Na przyk³ad

produkowany przez

Toyotê

–

Prius

zawiera oko³o 10 funtów lantanu. Tworzone z niego

akumulatory ocenia siê na dwa razy bardziej wydajne ni¿ te tradycyjne

. Do produkcji

silnika u¿ywa siê neodymu, prazeodymu, terbu, przy katalizatorach ceru. Metali rzadkich

u¿ywa siê nawet w szybach i lusterkach

Prius

stanowi oko³o 8% ca³kowitej produkcji

Toyoty.

By utrzymaæ j¹ na takim poziomie korporacja ta (jako jedyny producent samo-

chodów na œwiecie) inwestuje w kopalnie wydobywaj¹ce metale ziem rzadkich.

Posiadany monopol na wydobycie tych surowców zacz¹³ byæ wykorzystywany

przez w³adze chiñskie tak¿e do celów politycznych. Chodzi o stosowanie nieformalne-

go embargo, które wed³ug „New York Times” zwi¹zane jest z zapowiedziami USA

China’s Cell Phone Users Top 670 Mln,

http://news.xinhuanet.com/english/2009-05/20/con-

tent_11404515.htm (28.12.2011).

C. Hurst, op. cit.

Dane za: J. Blas, op. cit.

Dane za: L. Hook,

Ceny metali ziem rzadkich wyj¹tkowo wysokie, bo Chiny gromadz¹ zapasy,

http://forsal.pl/artykuly/525291,ceny_metali_ziem_rzadkich_rekordowo_wysokie_bo_chiny_groma-

dza_zapasy.html (28.10.2011).

Dane za: M. Koerth-Baker,

4 Rare Earth Elements That Will Only Get More Important,

http://www.popularmechanics.com/technology/engineering/news/important-rare-earth-elements#fbIn-

dex1 (27.12.2011).

Zob.: J. Joyner,

Hybrid Cars. Rare Earth Elements and Supply,

http://www.outsidethebel-

tway.com/hybrid-cars-rare-earth-elements-and-supply/ (28.12.2011).

Cenniejsze ni¿ z³oto? Metale ziem rzadkich w œwiatowej strategii gospodarczej

243

odnoœnie œledztwa w sprawie nielegalnych subwencji dla chiñskich producentów

urz¹dzeñ do wytwarzania zielonej energii (np. elektrowni wiatrowych)

. Dodatkowo

czêœæ polityków w USA twierdzi, ¿e w ten sposób chiñskie w³adze chc¹ wyrugowaæ

amerykañskie firmy z szybko rozwijaj¹cego siê rynku tych urz¹dzeñ i zapewniæ tym

samym miejsca pracy dla w³asnych robotników. Zyskaæ mog¹ g³ównie na produkcji

coraz czêœciej stosowanych turbin do elektrowni wiatrowych. Chiñski sektor energii

wiatrowej odnotowuje w ci¹gu ostatnich 5 lat znacz¹cy wzrost. W ChRL pracuje ju¿

blisko 100 turbin wiatrowych.

Obawy ze strony USA nie s¹ bezpodstawne. ChRL zd¹¿y³a ju¿ bowiem przej¹æ fir-

mê

Magnet-quench.

By³ to za³o¿ony w 1986 r. odzia³

General Motors,

odpowiedzialny

za magnesy oparte na neodymie, znajduj¹cych zastosowanie w laserach w systemach

namierzania celów, w komunikacji satelitarnej i systemach radarowych. Pierwsze

dzia³ania w celu zakupu przedsiêbiorstwa Chiñczycy podjêli w 1995 r. Ostatecznie rz¹d

Stanów Zjednoczonych zgodzi³ siê na transakcjê pod jednym warunkiem: przez piêæ lat

firma mia³a funkcjonowaæ na terytorium amerykañskim. Zastosowano jednak wybieg

i skopiowano ca³¹ liniê produkcyjn¹ do Chin. Gdy upewniono siê, ¿e dzia³a ona pra-

wid³owo tê w Indianie zlikwidowano. W 2002 r., gdy piêcioletni termin zastrze¿ony

w umowie up³yn¹³, ca³e wyposa¿enie wywieziono do ChRL. Mimo i¿ by³ to g³ównie

sprzêt

high-tech,

zak³ad sprzedano za 70 mln dolarów, a ca³ej sprawie nie poœwiêcono

wówczas zbyt wiele uwagi

Ofiar¹ chiñskiego embargo pad³a równie¿ Japonia, która jest najwiêkszym importe-

rem MZR, miêdzy innymi za spraw¹ drugiej co do wielkoœci produkcji wysokich tech-

nologii na œwiecie. Zapotrzebowanie to nadal wzrasta, czego powodem jest japoñski

zwrot ku energii pochodz¹cej ze Ÿróde³ odnawialnych. Jest to element nowej polityki

energetycznej pañstwa, szeroko popieranej przez spo³eczeñstwo japoñskie, które scep-

tycznie podchodzi do elektrowni j¹drowych po ostatnich wydarzeniach w Fukushimie.

Uzale¿nienie gospodarki Japonii od dostaw metali rzadkich ChRL wykorzysta³a we

wrzeœniu 2010 r., gdy dosz³o do zderzenia chiñskiego statku rybackiego z dwoma japoñ-

skimi okrêtami patrolowymi. Mia³o to miejsce na Morzu Wschodniochiñskim, w po-

bli¿u wysp Senkaku, do których roszczenia zg³aszaj¹ oba pañstwa. Po incydencie

wstrzymano chiñskie dostawy metali ziem rzadkich do Japonii

, zaprzeczaj¹c jedno-

czeœnie, by ograniczenie eksportu do Japonii mia³o zwi¹zek z incydentem. Wed³ug za-

pewnieñ chiñskiego premiera Wen Jiabao, ChRL nie zamierza wykorzystywaæ metali

rzadkich do zabiegów politycznych, jednak¿e s¹ to tylko polityczne deklaracje, w które

w rzeczywistoœci nikt nie wierzy. Z kolei chiñski minister handlu – Chen Deming, zasu-

gerowa³ natomiast, i¿ eksporterzy chiñscy mogli przystopowaæ transporty z powodu

swoich osobistych odczuæ wobec Japonii. Sytuacja ta stanowi potwierdzenie pojawie-

K. Bradsher,

China Said to Widen Its Embargo of Minerals,

http://www.nytimes.com/2010/

10/20/business/global/20rare.html?pagewanted=all (29.10.2011).

Zob.: J. J. Tkacik Jr,

How China Bought Magnequench,

http://www.china-threat.com/how-chi-

na-bought-magnequench.html (28.12.2011).

Zapotrzebowanie Japonii na te metale wynosi rocznie oko³o 30 tysiêcy ton, a w roku 2010

otrzyma³a tylko po³owê. Dane za: A. Kublik,

Chiny strasz¹ ograniczeniem dostaw metali ziem rzad-

kich,

http://wyborcza.biz/biznes/1,101562,8550536,Chiny_strasza_ograniczeniem_dostaw_meta-

li_ziem_rzadkich.html (29.10.2011).

Plik z chomika:

grupatf

Inne pliki z tego folderu:

metale_strategiczne.pdf (148 KB)

metale_strategiczne.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: