Američani rdeče ali modre države, liberalni ali libertarni, imajo zasvojenost z redkozemeljskimi elementi, uvoženimi s Kitajske.
Zelene tehnologije, kot so električni avtomobili, vetrne turbine, sončne plošče in fluorescentne žarnice, se zanašajo na kovine z redko zemljo. Vojska je odvisna od redkih zemelj za vodene raketne sisteme, satelite in brezpilotne brezpilotne letale. Nasino vesoljsko plovilo prevaža močne magnetke redkih zemlje na Mars in vesolje. Magneti so tudi minializirali iPad, računalnike in visokotehnološke slušalke.
Kitajska nadzoruje 95 odstotkov svetovne oskrbe z redko zemljo. Ključ tega monopola ni obilo redkozemskih nahajališč, temveč njegovo strokovno znanje pri predelavi rude v okside in čiste kovine. Ruda ponavadi nosi uran in torij, najbolj radioaktivni element na planetu, pridobivanje kovine pa je običajno dolg večstopenjski postopek, ki vključuje strupene kemikalije.
"Vemo, kje so depoziti. Njihovo končanje v vašem iPhoneu ni preprost ali preprost postopek," je dejal Brad Van Gosen, geolog ameriškega geološkega raziskovanja (USGS) v Denverju.
Pred nekaj leti je Kitajska pokazala svojo moč in preskočila ponudbo redkih zemlje. Ta korak je poslal ZDA in druge države, da končajo svojo odvisnost od Kitajske. Cene so se močno dvignile, tako da so na trg redkih zemelj prišli novi vlagatelji in rudarska podjetja. Zdaj imajo ZDA nov rudnik, ki je že skoraj dokončan, in še dva v fazi izdaje dovoljenj. Vendar ključni element za izogibanje kitajskim redkozemeljskim pravilom niso nove rudnike, ampak obnavlja strokovno znanje in infrastrukturo za obdelavo kovin, ki so v resnici.
Cenovna vojna
Leta 2010 je Kitajska znižala stroške redkozemeljskih elementov, ko je začela omejevati izvoz in tujim podjetjem zaračunavati višje cene. Mehurček s cenami je sprožil svetovno blaznost, da bi se izognil nadzoru nad Kitajsko. V Maleziji se je pravkar odprl nov avstralski obrat za predelavo v avstralski lasti. Drugi načrtujejo v Kanadi, Evropi in Afriki. Več podjetij poskuša razviti tudi ameriško ponudbo za redke zemlje, nekatera s podporo ministrstva za obrambo.
"Redke zemlje so zelo strateške kovine in zlasti zelo pomembne za obrambno industrijo," je dejal Curt Freeman, predsednik Avalon Development Corp v Fairbanksu na Aljaski, rudarsko svetovalno podjetje. "V Kongresu in na ministrstvu za obrambo je prisoten občutek," je dejal.
V Združenih državah Amerike je kalifornijski rudnik Mountain Pass ponovno odprl leta 2010, letos pa naj bi začel proizvajati lahke redkozemeljske elemente. Rudnik je bil nekoč največji svetovni proizvajalec redkih zemelj, vendar so ga leta 2002 zaprli zaradi okoljskih težav in padanja cen. Še en rudnik v Wyomingu predlaga kanadsko podjetje Rare Element Resources, vendar se sooča z nasprotovanjem lokalnih prebivalcev.
Najnovejši vir na Aljaski
Ena največjih redkozemeljskih iger je na Aljaski gori Bokan. Ko je granitni vrh na otoku Prince of Wales, ko so ga izkopali za uran, vsebuje bogate žile težje najdenih težkih redkih zemeljskih elementov. Projekt ima močno podporo zakonodaje Aljaske in okoliških skupnosti. Kanadsko podjetje načrtuje pridobivanje rude in pretvorbo v okside s prilagojenim obratom za predelavo. V tem je izziv.
Kljub svojemu imenu so redke zemlje dejansko v zemeljski skorji, čeprav v nizkih koncentracijah. Orodje je nosilec iz 19. stoletja, ko so raziskovalci odkrili nenavadno imenovane elemente v redko najdenih mineralih. 17 elementov ima tesno sorodnost s podobnimi kemijskimi lastnostmi in atomsko utežjo. Gora Bokan je eno redkih točk na Zemlji s kopico težkih redkozemeljskih elementov, ki imajo večjo atomsko maso. Posebej je povišan v itriju, ki se pojavlja v vsem, od kubičnih cirkonij in senzorjev onesnaževanja avtomobilov do laserjev, raket in reaktivnih motorjev.
Ker so redke zemlje pogosto zmešane skupaj v eni kamnini, je treba pri ločevanju težkih redkih zemelj najprej odstraniti lažje. Običajno se to naredi z vrsto kemičnih rezervoarjev in topil. Poleg tega je treba odložiti radioaktivni uran. Toda lastnik rudnika Ucore pravi, da ima novo tehnologijo za trdno pridobivanje, ki ta postopek močno poenostavi. Ta tehnika se opira na nanotehnologijo za odstranjevanje nečistoč in koncentriranje težkih redkih zemelj v okside, piše Ucore. Ministrstvo za obrambo je financiralo raziskave pridobivanja rude Ucore s pogodbo oktobra 2012.
Drag umik
"Bolj se zaplete, bolj ko gledamo," je dejal Van Gosen.
Svetovalec za industrijo kovin Gareth Hatch ugotavlja, da je predelava največja ovira za rudarska podjetja, ki se ukvarjajo z redko zemljo.
"Predelava je ključni izziv za nahajališča, ki so posebej nagnjena proti srednjim in težkim redkim zemljam, ker imajo nekaj nenavadnih mineralov, ki še niso bili predelani," je dejal Hatch, glavni direktor podjetja Technology Metals Research. Hatch pomaga razviti redko podjetje za predelavo zemlje v Kanadi.
USGS ima več tekočih projektov, ki preučujejo geologijo gore Bokan, da bi lažje razumeli, kako so se minerali pojavili.
"Ideja je razviti temeljno razumevanje, kako se ta nahajališča najprej začnejo uporabljati v Zemljini skorji, in jih uporabiti za iskanje virov, ki jih ameriška javnost potrebuje," je dejala Susan Karl, geologinja USGS iz Anchoragea.
Član upravnega odbora Ucore Jaroslav Dostal, profesor na odru na Univerzi Saint Mary v Halifaxu v Novi Škotski je bil glavni avtor študije o planini Bokan. Program nepovratnih sredstev, ki je zagotovil financiranje študije, USGS program za zunanje raziskave, je v preteklosti dodeljeval projekte zasebni industriji in tujim prejemnikom.
Vlaganje v predelavo
USGS ima tudi projekte, ki raziskujejo geologijo drugih redkih zemeljskih nahajališč. Predstavništvo je od leta 2010 uvedlo zakonodajo za omejitev rudarskih predpisov in financiranje redkozemeljskih raziskav in razvoja, ki jih mora senat še sprejeti. Recikliranje redkozemeljskih kovin, ki ni vedno mogoče s pomočjo visokotehnoloških pripomočkov, je še en način za zmanjšanje odvisnosti od dobave Kitajske. V začetku letošnjega leta je ministrstvo za obrambo priporočilo zaloge 120 milijonov dolarjev kritičnih težkih redkih zemeljskih elementov. Toda strokovnjaki v industriji pravijo, da bi bilo denar bolje porabiti za gradnjo ameriškega strokovnega znanja in infrastrukture za obdelavo redkih zemelj.
"Glede polne zmogljivosti ima Molycorp svojo napravo za ločevanje redkih zemelj, vendar razen tega v Severni Ameriki resnično ni ničesar," je dejal industrijski svetovalec Hatch.
"Sposobnost predelave in pretvorbe mineralov v spojine, ki gredo v visokotehnološko opremo, je ključno ozko grlo ne le v ZDA, ampak tudi v svetu," je dejal.
Pišite Becky Oskin ali ji sledite @beckyoskin. Spremljajte nas @livescience, Facebook in Google+. Izvirni članek o LiveScience.com.
