Elektrifieringen: Vad används sällsynta jordartsmetaller till?

Sällsynta jordartsmetaller (SEM) är en grupp av 17 kemiska grundämnen som inkluderar neodym, dysprosium, praseodym och cerium, bland andra. Dessa metaller används i många moderna teknologier och industriella applikationer på grund av deras unika egenskaper och förmåga att förbättra prestanda. Här är några exempel på vad SEM används till och fördelningen i procent:

1. Permanentmagneter (35-40%): Neodym och dysprosium är viktiga ingredienser i permanentmagneter som används i högtalare, hårddiskar, vindturbiner och elektriska fordon. Dessa magneter ger en hög magnetisk styrka och motståndskraft mot temperaturförändringar, vilket gör dem idealiska för dessa applikationer.
2. Belysning (20-25%): Cerium används för att tillverka glas som används i belysningsapplikationer, inklusive LED-lampor och lysrör. Cerium gör glaset mer transparent och effektivt i att blockera UV-strålar, vilket förbättrar prestandan och livslängden på belysningsprodukterna.
3. Katalysatorer (10-15%): SEM används också i katalysatorer som används i fordonsavgassystem och petrokemisk industri. Cerium, lanthan och praseodym kan användas för att förbättra katalytisk aktivitet och effektivitet, vilket minskar utsläppen av skadliga gaser.
4. Elektronik (5-10%): Sällsynta jordartsmetaller används i elektroniska produkter, inklusive mobiltelefoner, datorer och TV-apparater. Neodym, europium och yttrium används för att producera OLED-skärmar, som ger högre färgkontrast och energieffektivitet.
5. Medicin (5-10%): SEM används i medicinsk teknik, inklusive magnetiska resonansavbildning (MRI) och positronemissionstomografi (PET) skanningar. Gadolinium och lutetium används för att producera kontrastmedel för MRI och radioaktiva isotoper för PET.

Sammanfattningsvis används sällsynta jordartsmetaller i en mängd olika industriella och teknologiska applikationer. Deras unika egenskaper gör dem till viktiga komponenter i moderna teknologier som vi använder varje dag.

Efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller (SEM) har ökat stadigt under de senaste decennierna och förväntas fortsätta öka framöver. Detta beror på flera faktorer, inklusive en ökande global efterfrågan på elektroniska produkter, förnybar energi, elektriska fordon, medicinsk teknik och försvarsapplikationer, som alla är beroende av SEM.

Enligt rapporter från marknads- och industritrender förväntas efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller öka med en årlig tillväxt på 8-10% under de närmaste åren. Detta beror på den ökande användningen av elektronik, speciellt av mobiltelefoner, datorer och TV-apparater, samt en ökande efterfrågan på förnybar energi som sol- och vindkraft.

Elektriska fordon är en annan faktor som förväntas driva efterfrågan på SEM, eftersom de kräver betydligt mer SEM per fordon jämfört med traditionella fordon. SEM används också i militär teknik, inklusive radar- och navigationsutrustning, vilket kan öka efterfrågan på SEM i framtiden.

Sammanfattningsvis förväntas efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller fortsätta öka i takt med den teknologiska utvecklingen, och det är viktigt att säkra tillgången på SEM för att stödja en hållbar och cirkulär ekonomi.

Kina har en stor andel av processning av sällsynta jordartsmetaller av flera skäl:

1. Tillgång till råmaterial: Kina har stora mängder av sällsynta jordartsmetaller i sina markreserver, och det har gjort det möjligt för landet att etablera sig som den största producenten av dessa metaller. Enligt US Geological Survey har Kina 44% av världens sällsynta jordartsmetaller.
2. Låga produktionskostnader: Kina har låga produktionskostnader på grund av billig arbetskraft och mindre strikta miljöregler. Detta har gjort det möjligt för landet att producera sällsynta jordartsmetaller till lägre priser än andra länder.
3. Investeringsstöd: Kinesiska myndigheter har också erbjudit betydande stöd och investeringar i utvecklingen av sällsynta jordartsmetallerindustrin, inklusive forskning och utveckling av teknologier för att minska produktionskostnaderna.
4. Exportrestriktioner: Kina har också infört exportrestriktioner för sällsynta jordartsmetaller, vilket har gjort det svårt för andra länder att konkurrera med Kinas pris på världsmarknaden.

Dessa faktorer har gjort det möjligt för Kina att bli den dominerande aktören på sällsynta jordartsmetaller-marknaden, men andra länder har börjat öka sin produktion och söka alternativ till Kinas dominans på grund av oro för tillgångssäkerhet och geopolitiska risker. Det har också varit väldigt bekvämt för väst att importera dessa dessa ämnen från Kina, på grund av de mycket smutsiga och energikrävande processer som krävs för att förädla metallerna.

Processningen av sällsynta jordartsmetaller har haft en betydande miljöpåverkan i Kina. Här är några exempel:

1. Giftiga avfallsprodukter: Processen att extrahera sällsynta jordartsmetaller genererar stora mängder avfall och giftiga kemikalier som kan förorena mark, vatten och luft. Vissa av dessa ämnen, som tungmetaller och radioaktiva ämnen, är också cancerogena och kan påverka människors hälsa.
2. Vattenförorening: Sällsynta jordartsmetaller kräver stora mängder vatten för att processas, och denna process kan orsaka förorening av vattendrag och sjöar i områden som är viktiga för fiske och jordbruk.
3. Luftförorening: Processningen av sällsynta jordartsmetaller genererar också stora mängder utsläpp av svaveloxider, kväveoxider och partiklar som kan orsaka luftförorening och påverka människors hälsa.
4. Landanvändning: För att extrahera sällsynta jordartsmetaller behöver man ofta använda stora mängder mark för gruvdrift och avfallshantering, vilket kan orsaka förlust av naturliga livsmiljöer och hota biologisk mångfald.

Sammanfattningsvis har processningen av sällsynta jordartsmetaller haft en betydande miljöpåverkan i Kina. Trots detta har Kina nyligen infört strängare miljöregler för gruvdrift och industriell produktion för att minska den negativa miljöpåverkan, men det är ännu oklart hur effektiva dessa åtgärder kommer att vara.