Metale ziem rzadkich [ang. rare-earth elements (REE)], surowce krytyczne – w popularnym dyskursie panuje pojęciowy chaos. Tymczasem uzależniony od technologii i energii świat dopomina się zarówno coraz większej sprawności cyfrowego działania, jak i energetyki, która pozwoli je zasilić, nie niszcząc klimatu bardziej.
Dostawy materiałów i komponentów dla zaawansowanych przemysłów stanowią logistyczną zagwozdkę. Dla sprzedawców raczej nie ma alternatyw, dodatkowo sam handel tymi materiałami i komponentami zależy od skomplikowanej sieci łańcuchów dostaw. Ta trudność w pozyskiwaniu m.in. litu czy wolframu skłoniła Unię Europejską do stworzenia listy 34 surowców krytycznych (stan na rok 2025). Na listę trafiły również metale ziem rzadkich.
Odnoszące się do tych metali pojęcie „ziem” może być niezrozumiałe. Wynika ono z terminologii XVIII-wiecznej chemii, która nie znała jeszcze tlenków; uznawała je za „ziemie”. Ich odkrycie przypisujemy szwedzkiej armii prowadzącej poszukiwania geologiczne w środkowej części Archipelagu Sztokholmskiego. Tamże odkryto pierwszy REE o nazwie itr. Współcześnie grupa liczy 17 metali: wszystkie lantanowce, wspomniany itr i skand.
Głębsze zainteresowanie REE przyniosło upowszechnienie elektroniki i związane z nim zrozumienie magnetyzmu. To właściwości magnetooptyczne czynią REE kluczowymi elementami wysokich technologii. Są one niezbędne w elektronice, w której np. gadolin i samar umożliwiły miniaturyzację półprzewodników oraz wzrost pojemności nośników danych. Przemysł zbrojeniowy stosuje m.in. iterb i europ w wyrafinowanych sensorach i czujnikach. W chemii spotkamy m.in. lantan (radiofarmaceutyki), holm i dysproz (specjalistyczne stopy). Największe znaczenie pierwiastki te mają jednak dla branż przełomowych – lotniczo-kosmicznej (osłony), odnawialnych źródeł energii (turbiny wiatrowe bazujące na magnesach z neodymu czy ogniwa słoneczne wzbogacone tulem) i elektromobilności (napędy i baterie aut elektrycznych).
Wbrew mylącej nazwie historycznej problemem przemysłu REE nie jest ich rzadkość. Złoża są stosunkowo równomiernie rozmieszczone na globie, główne wyzwanie stanowi natomiast przetwórstwo. Podobieństwo pierwiastków REE między sobą i ich tendencja do mieszania się wymagają setek cykli rafinowania – czasu, energii, wody – w niesłychanie energochłonnej aparaturze i w toksycznych rozpuszczalnikach, by właściwie oddzielać je od siebie. Niechęć gospodarek zachodnich do uciążliwego i „brudnego” przemysłu REE spowodowała w latach 80. XX w. jego migrację do dużo mniej restrykcyjnych na tym polu Chin. Obecnie ok. 70% wszystkich REE trafia na rynek globalny właśnie od producentów chińskich, a w wypadku dysprozu czy terbu to ponad 95%. Nawet rudy eksploatowane w innych miejscach na świecie trafiają zwykle do przetwórni chińskich, aby można je było wykorzystać komercyjnie. A ponieważ wartość łańcucha dostaw REE nie tkwi w wydobyciu, lecz właśnie w ich rafinacji, przetwarzanie stanowi wąskie gardło i jednocześnie narzędzie wpływu w rękach Chińczyków. Pekin, nakładając obostrzenia, m.in. na firmy amerykańskie i japońskie, kilkukrotnie już wykorzystał tę swoistą broń surowcową.
Co gorsza, mimo zapowiedzi rozbudowy produkcji poza Chinami, niewiele się dzieje. Szumne nieraz doniesienia o nowych złożach (w Polsce, Afganistanie, dnie oceanów, a nawet na Księżycu) nie przekładają się na wzrost przetwórstwa blokowanego przez zielone regulacje.
Biorąc pod uwagę spodziewane przyspieszenie cyfrowe i zielone (ang. digital&green twin transition), można pokusić się o prognozę, że to właśnie od stabilności ich przepływu zależeć będzie tempo osiągania celów klimatycznych, rozwoju AI czy nowych systemów broni. A idąc dalej, łatwo wyobrazić sobie wykorzystanie chińskiej kontroli nad REE jako instrumentu nacisku lub szkodzenia podmiotom gospodarczym z krajów nieprzychylnych. Z perspektywy geopolitycznej oznacza to, że firmom i całym państwom, które nie zdołają zapewnić sobie własnych dostaw, będzie grozić zależność od decyzji politycznych ChRL uwarunkowanych np. nastawieniem do rywalizacji chińsko-amerykańskiej.
Październikowe zaostrzenie kontroli dostaw przez Pekin (zgodnie z nową polityką eksport będzie wymagał uzyskania zezwolenia Chin na dalszą sprzedaż produktów zawierających chińskie REE; szczególnie uważnie monitorowane będą firmy zbrojeniowe i producenci półprzewodników) opublikowane niemal w momencie przesyłania tego tekstu do redakcji tylko potwierdza zawarte w nim tezy.
KRZYSZTOF KARWOWSKI, przewodniczący Samorządu Doktorantów, doktorant IV roku, Szkoła Doktorska SGH
