Червената или синята държава, либерална или либертарианка, американците споделят пристрастяване към редкоземните елементи, внесени от Китай.
Зелените технологии като електрически автомобили, вятърни турбини, слънчеви панели и луминесцентни крушки разчитат на рядкоземни метали. Войската зависи от редките земи за управлявани ракетни системи, спътници и безпилотни дронове. Космическият кораб на НАСА пренася мощни редки земни магнити до Марс и космическото пространство. Магнитите също са миниатюрни iPad, компютри и високотехнологични слушалки.
Китай контролира 95 процента от световните доставки на редки земи в света. Ключът към този монопол не е изобилието от редкоземни находища, а неговият опит в преработката на руда в оксиди и чисти метали. Рудата има тенденция да пренася уран и торий, най-радиоактивният елемент на планетата, а извличането на метала обикновено е дълъг, многостъпален процес, включващ токсични химикали.
"Ние знаем къде са депозитите. Притежаването им във вашия iPhone не е пряк или прост процес", казва Брад Ван Госен, геолог от американския геологичен преглед (USGS) в Денвър.
Преди няколко години Китай показа силата си и прекъсна снабдяването с редки земи. Този ход изпрати Съединените щати и други страни, които се надпреварват да прекратят своето разчитане на Китай. Цените се покачиха, като привлече нови инвеститори и минни компании на пазара на редките земи. Сега Съединените щати разполагат с една нова мина почти завършена и още две в разрешителните етапи. Но най-важният елемент за избягване на китайското правило за редкоземните не са нови мини, а възстановяване на експертните познания и инфраструктура за обработка на фините метали, казват експертите.
Ценова война
През 2010 г. Китай намали цената на редкоземните елементи, когато започна да ограничава износа и да начислява на чуждестранните компании по-високи цени. Ценовият балон предизвика световна ярост, за да избегне контрола на Китай. Нова австралийска преработвателна фабрика току-що отвори в Малайзия. Други са планирани в Канада, Европа и Африка. Няколко компании също се опитват да разработят американски доставки за редки земи, някои с подкрепата на Министерството на отбраната.
"Рядките земи са много стратегически метали и особено много от стратегическо значение за отбранителната промишленост", казва Кърт Фрийман, президент на Avalon Development Corp. в Fairbanks, Аляска, минно-консултантска фирма. "В Конгреса и Министерството на отбраната има чувство на страх," каза той.
В Съединените щати мина на Калифорния мина за планински проход отново се отвори през 2010 г. и се очаква тази година да започне да произвежда леки рядкоземни елементи. Мината някога е била най-големите световни производители на редки земи, но е затворена през 2002 г. заради екологични проблеми и падащи цени. Друга мина е предложена във Вайоминг, от канадската компания Rare Element Resources, но се сблъсква с противопоставяне на местните жители.
Най-новият ресурс на Аляска
Една от най-големите редкоземни хазартни игри е в планината Бокан на Аляска. Веднъж добит за уран, гранитният връх на остров Принц от Уелс съдържа богати вени от по-трудните за намиране на тежки рядкоземни елементи. Проектът има силна подкрепа от законодателната власт на Аляска и от близките общности. Канадска компания планира да добива рудата и да я преобразува в оксиди със специално изградено преработвателно предприятие. В това се крие предизвикателството.
Въпреки името си, редки земи всъщност са често срещани в земната кора, макар и в ниски концентрации. Монерът е задръжка от 19 век, когато изследователите откриват странно назованите елементи в рядко намерени минерали. 17-те елемента имат близък афинитет със сходни химични свойства и атомно тегло. Планината Бокан е едно от малкото петна на Земята с множество тежки рядкоземни елементи, които имат по-голямо атомно тегло. Той е особено повишен в итрия, който се появява във всичко - от кубични цирконии и сензори за замърсяване на автомобила до лазери, ракети и реактивни двигатели.
Тъй като редките земи често се смесват заедно в една скала, отделянето на тежките редки земи обикновено изисква първо да се отстранят по-леките. Обикновено това става с поредица от химически резервоари и разтворители. Плюс това, има радиоактивен уран, който да изхвърлите. Но собственикът на мина Ucore казва, че има нова технология за твърдо извличане, която значително опростява този процес. Техниката разчита на нанотехнологиите за отстраняване на примеси и концентриране на тежките редки земи в оксиди, според Ucore. Министерството на отбраната финансира изследванията на Ucore за добив на руда с договор през октомври 2012 г.
Скъпо изтегляне
"Става все по-сложно, колкото повече го гледаме", каза Ван Госен.
Консултантът за металургичната индустрия Гарет Хеч отбелязва, че преработката е най-голямото препятствие за компаниите за добив на редки земи.
"Преработката е основното предизвикателство за находищата, които са особено наклонени към средните и тежки редки земи, тъй като те имат някои необичайни минерали, които не са били обработвани преди," казва Хеч, основен директор на Technology Metals Research. Hatch помага за развитието на рядка компания за обработка на земя в Канада.
USGS има няколко текущи проекта, изследващи геологията на планина Бокан, за да разберем по-добре как са се появили минералите.
„Идеята е да се разработи фундаментално разбиране за това как тези находища започват на първо място в земната кора и да се използват за търсене на ресурси, от които се нуждае американската общественост“, каза Сюзън Карл, геолог на USGS със седалище в Анкоридж.
Членът на борда на Ucore Ярослав Достал, емерит професор в университета "Сейнт Мери" в Халифакс, Нова Скотия, беше водещ автор на проучването за планина Бокан. Програмата за безвъзмездни средства, която осигури финансиране на проучването, Програмата за външни изследвания на минералните ресурси на USGS, в миналото е възлагала проекти на частна индустрия и чуждестранни получатели.
Инвестиране в обработка
USGS има и проекти, изследващи геологията на други рядкоземни находища. От 2010 г. Камарата на представителите въведе законодателство за ограничаване на правилата за минното дело и финансиране на редкоземните изследвания и разработки, които тепърва трябва да преминат в Сената. Рециклирането на рядкоземни метали, което не винаги е възможно с високотехнологични устройства, е друг начин за намаляване на зависимостта от доставките на Китай. По-рано тази година Министерството на отбраната препоръча да се натрупат 120 милиона долара критични тежки редкоземни елементи. Но специалистите в бранша казват, че парите ще бъдат по-добре изразходвани за изграждане на американски опит и инфраструктура за обработка на редки земни маси.
"От гледна точка на пълномощния капацитет, Molycorp наистина разполага с леко редкоземно съоръжение за разделяне, но различно от това, в Северна Америка наистина няма нищо", казва Хъч, консултантът в бранша.
„Способността за преработка и превръщане от минерали в съединения, които преминават във високотехнологично оборудване, е ключовото тясно място не само в САЩ, но и в света“, каза той.
Изпратете имейл до Беки Оскин или я последвайте @beckyoskin. Следвайте ни @livescience, Facebook и Google+. Оригинална статия на LiveScience.com.
