2 obskure saubere Energiemetalle werden im Fadenkrieg des US-China-Handelskrieges gefangen

Im Sommer 2023, Vasileeios Tsianos, der Vizepräsident für Corporate Development bei NEO -LeistungsmaterialienErhielt Anrufe von Regierungsbeamten auf beiden Seiten des Atlantiks. In der Welt der industriellen Materialsherstellung ist NEO am besten für die Herstellung von Seltenerdmagneten bekannt, die in allem von Haushaltsgeräten bis hin zu Elektrofahrzeugen verwendet werden. Aber diese Anrufe waren nicht um seltene Erden. Es handelte sich um etwas wesentlich seltener: das Metallgallium.

Neo recycles a ein paar Dutzend Tonnen von hohem Gallium pro Jahr, hauptsächlich aus Halbleiter-Chip-Herstellungsschrott, in einer Fabrik in Ontario, Kanada. In Nordamerika ist es der einzige Industrieproduzent des Metalls, der nicht nur in Chips, sondern auch in der Technologien für saubere Energien und militärische Geräte verwendet wird.

China, der bei weitem führende Produzent der Welt, hatte gerade angekündigt Neue Exportkontrollen auf Gallium, anscheinend als Antwort Berichten zufolge erwägen die Regierung der Vereinigten Staaten Beschränkungen für den Verkauf fortgeschrittener Halbleiterchips nach China.

Plötzlich wollten die Leute mit Neo sprechen. „Wir haben mit fast allen gesprochen“, interessierte sich für die Herstellung von Gallium außerhalb Chinas, sagte Tsianos gegenüber Grist.

Da Tsianos begonnen hat, diese Anrufe zu erhalten, haben die Spannungen über das 31. Element auf der Periodenverkehrstabelle – sowie das 32. Germanium, das auch in einer Schar fortgeschrittener Technologien verwendet wird, eskaliert. Im Dezember China direkt verboten Exporte beider Metalle in die Vereinigten Staaten nach der Entscheidung der Biden -Verwaltung zu Beschränken Sie die US -Chip -Exporte weiter.

Jetzt erwägen mehrere Unternehmen, die in den USA und Kanada tätig sind, die Produktion der seltenen Metalle auszubauen, um die Nachfrage zu befriedigen. Während kanadische kritische Mineralienproduzenten möglicherweise in einen neuen geopolitischen Tit-for-tat werden, sollte Trump mit seinem durchmachen Bedrohung für ZölleUS -Metallproduzenten konnten Unterstützung durch die neue Verwaltung sehen, die die Priorisierung der Bundesfinanzierung für kritische Mineralienprojekte in einem erforderten Tag 1 Executive Order. Über die USA und Kanada hinaus sagen die Beobachter der Industrie, dass Chinas Exportverbot an Kraft versetzt wird global Interesse Bei kritischen mineralischen Versorgungsketten vielfältiger, so dass kein einzelnes Land einen Chokehold über Materialien hat, der für eine High-Tech-Zukunft für saubere Energie von entscheidender Bedeutung ist.

„Diese letzte Runde der Exportverbote setzt viel Wind in die Segel der kritischen Mineralien -Versorgungskettenbemühungen, nicht nur in den USA, sondern weltweit“, sondern auch weltweit. “ Seaver Wang Von dem Breakthrough Institute, einem Forschungszentrum, das sich auf technologische Lösungen für Umweltprobleme konzentriert, teilte es Grist mit.

Gallium und Germanium sind nicht gerade bekannte Namen. Aber sie sind in Produkten zu finden, die für das moderne Leben unverzichtbar sind-und in einer fossilen, Kraftstofffreien Gesellschaft. Mit seinen beeindruckenden elektrischen Eigenschaften wird Gallium in verwendet Halbleiterchips Das gelangt in alles, von Mobiltelefonen bis hin zu Stromwandern in Elektrofahrzeugen bis hin zu LED -Beleuchtungsanzeigen. Das Metall wird auch bei der Herstellung von Seltenerdmagneten für Elektrofahrzeuge und Windturbinen, in Dünnfilm -Solarzellen und manchmal in kommerziell beliebten Silizium -Solarphotovoltaikzellen verwendet, wo es zur Erhöhung der Leistung und zur Verlängerung der Lebensdauer beitragen kann.

In der Zwischenzeit wird Germanium verwendet, um Licht in Glasfaserkabeln zu verbannen. Zusätzlich zur Bildung der Rückgrat des InternetsDie außergewöhnlichen lichtstreuenden Eigenschaften des Metalls machen es für Infrarotlinsen, Halbleiterchips und hocheffiziente Solarzellen, die von Satelliten verwendet werden, nützlich.

Es gibt nicht viele Ersatzstoffe für diese beiden Elemente. In einigen Halbleitern auf Siliziumbasis fehlt Gallium, und in bestimmten Infrarottechnologien können Germanium für Germanium ersetzt werden. Solarzellen werden oft mit Bor anstelle von Gallium dotiert. Diese beiden Metalle haben jedoch spezifische Eigenschaften, die sie oft zum idealen Material machen. Wenn es um saubere Energie geht, sagte Tsianos gegenüber Grist, dass es keine Ersatzstoffe „innerhalb der materiellen Leistungs- und Kosten-Kompromissspektrum“ von Gallium gibt.

Weil ein bisschen ein langer Weg reicht, ist der Markt für beide Metalle klein – und er wird von China dominiert. Im Jahr 2022 produzierte die Welt laut dem etwa 640 Tonnen Niedrig-Purity-Gallium und etwas mehr als 200 Tonnen Germanium US Geological Survey. In den letzten Jahren hat China praktisch die gesamte Galliumproduktion der Welt der Welt und mehr als die Hälfte des raffinierten Germaniums verantwortlich.

Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, dass beide Metalle Nebenprodukte anderer Branchen sind. Gallium wird typischerweise aus Bauxitenzen extrahiert, da sie verarbeitet werden, um Aluminiumoxid herzustellen, während Zinkminister manchmal Germanium aus dem während der Raffinierung erzeugten Abfall drücken. China ist a führend Produzent Auch dieser gemeinsamen Metalle-und ihre Regierung hat laut Wang Coextrahieren Gallium und Germanium zu einer Priorität gemacht. „Es ist sehr strategisch“, sagte er.

Chinas Dominanz der Versorgungsketten der beiden Metalle verleiht ihm einen beträchtlichen Cudgel in seinem laufenden Handelskrieg mit dem US -Amerika produziert kein Virgin Gallium und nur eine kleine Menge Germanium, während die beiden Metalle etwa fünfzig Tonnen pro Jahr verbraucht. Eine US -geologische Untersuchung Studie Veröffentlicht im November ergab, dass China die US -Wirtschaft Milliarden kosten könnte, wenn China ein Gesamtmoratorium für die Exporte beider Metalle einführt. Wochen nach Veröffentlichung dieser Studie kündigte China sein Verbot an.

Das Verbot ist so neu, dass noch nicht klar ist, wie US -Unternehmen oder die Bundesregierung reagieren. Aber Amerikas High-Tech-Fertigungssektor ist nicht ohne Fallback-Optionen. Nördlich der Grenze ist die Einrichtung von NEO in Ontario bereit, seine Galliumproduktion zu verdoppeln, so Tsianos. „Wir haben die Kapazität“, sagte er zu Grist. „Wir warten auf mehr Feedstock.“

Derzeit ist NEOs einzige Quelle von Gallium die Halbleiterindustrie. Die Chip-Hersteller in Europa, Nordamerika und Asien schicken dem Unternehmen ihren Schrott, das es verarbeitet, um hochreines Gallium wiederzugewinnen, das wieder in die Herstellung von Halbleitern führt. Laut Tsianos pilotiert Neo seine Technologie mit Bauxit -Bergleuten auf der ganzen Welt, um neue Quellen für Virgin Gallium zu schaffen. Die Idee, sagt er, ist, dass Bauxit-Bergleute vor Ort eine anfängliche Verarbeitung vor Ort durchführen und dann Gallium mit geringer Purity an Neo schicken würden, um sich in Kanada weiter zu verfeinern. Tsianos lehnte es ab, bestimmte Bauxitfirmen Neo zu benennen, mit denen das Unternehmen jedoch „Fortschritte aufweist“, um neue Ressourcen zur Verfügung zu stellen.

In British Columbia ist der Berggiant Teck Resources bereits ein führender Hersteller von Germanium außerhalb Chinas. Die Firma Trailoperationen Der Raffineriekomplex erhält Zinkerz aus der Red Dog Mine im Nordwesten von Alaska und verwandelt es in verschiedene Produkte, einschließlich Rund 20 Tonnen raffiniertes Germanium pro Jahr pro Jahr, so eine Schätzung der US Geological Survey. (Teck gibt keine Produktionsvolumina offen.)

Dieses Germanium wird hauptsächlich an Kunden in den USA verkauft, sagte Tecksprecher Dale Steeves gegenüber Grist. Nach dem Exportverbot sagte Steeves, dass das Unternehmen nun „Optionen und Marktunterstützung für die Steigerung der Produktionskapazität von Germanium untersucht“.

KWASI Ampofo, der Leiter von Metallen und Bergbau am Forschungsunternehmen Clean Energy, sagte dem Grist, dass er kurzfristig erwarten würde, dass die USA „versuchen, neue Lieferkettenbeziehungen zu Ländern aufzubauen, die bereits über eine erhebliche Produktion verfügen, wie Kanada Um das Gallium und Germanium zu sichern, braucht es. Das kann wahr sein, ob Trumps vorgeschlagene Zölle für kanadische Importe zu Wirklichkeit werden oder nicht. Tsianos war trotz der Tarifbedrohung optimistisch und stellte in einer E-Mail fest, dass Neo „die einzige industrielle und kommerziell betriebene Gallium-Einrichtung in Nordamerika bleibt“.

„(W) e dient weiterhin unseren europäischen, amerikanischen und japanischen Kunden in der Halbleiter- und erneuerbaren Energienindustrie“, fügte Tsianos hinzu.

Steeves teilte Grist mit, dass ein Handelskrieg zwischen den USA und Kanada „für die Wirtschaft beider Nationen negativ sein würde, der den Fluss wesentlicher kritischer Mineralien und die Steigerung der Kosten und Ineffizienzen auf beiden Seiten der Grenze stört“. Teck, sagte er, „werde unsere Verkaufsregelungen weiterhin aktiv verwalten, um die Auswirkungen auf den Trailbetrieb zu minimieren.“

Während Kanada möglicherweise die beste kurzfristige Option der USA für diese seltenen Metalle ist, erwartet Ampofo weiter unten, dass die USA ein „erneuertes Interesse“ für das Recycling haben-insbesondere an militärischen Ausrüstungen. Im Jahr 2022 das Verteidigungsministerium angekündigt Es hatte ein Programm zur Wiederherstellung von „Germanium“ von „optischem Grade“ aus alten Militärausrüstung eingeleitet. Zu dieser Zeit wurde erwartet, dass die Initiative jedes Jahr bis zu 3 Tonnen Metall oder rund 10 Prozent der jährlichen Nachfrage des Landes recyceln. Die für das Programm verantwortliche Verteidigungsverteidiger antwortete nicht auf die Anfrage von Grist nach Stellungnahme zum Status des Programms.

In den USA gibt es eine weitere kleine Produktionskapazität des globalen Metalsunternehmens Umicore Recycles Germanium aus der Herstellung von Schrott, Faserkabeln, Solarzellen und optischen Infrarotgeräten an einem optische Materialeinrichtung in Quapaw, Oklahoma sowie in Belgien. Das Unternehmen recycelt Germanium seit den 1950er Jahren, sagte ein Sprecher gegenüber Grist und nannte es eine „Kern- und historische Aktivität in Umicore“. Umicore lehnte es ab, offen zu legen, wie viel von dem Metall es recycelt, und würde nicht sagen, ob Chinas Exportverbot diesen Teil seines Geschäfts beeinflussen wird.

Während das Recycling in der Lage ist, einige der Gallium- und Germanium -Bedürfnisse der Nation zu erfüllen, kann es eine größere Quelle für beide Metalle geben, die in Schlammteichen in Zentral -Tennessee lauern.

Dort, in der Stadt Clarksville, betreibt Nyrstar in den Niederlanden a Zinkverarbeitungseinrichtung Das produziert Abfälle, die Gallium und Germanium enthalten. Ein Sprecher des US -Energieministeriums erklärte gegenüber Grist, dass das Unternehmen zuvor mit dem Ames National Laboratory zusammengearbeitet habe Kritische Materialien Innovation Hub Entwicklung von Prozessen zum Extrahieren von Gallium, die normalerweise nicht aus Zinkabfällen hergestellt werden.

Er 2023, NySestss. angekündigt Pläne für den Bau einer neuen Einrichtung in Höhe von 150 Millionen US-Dollar, die mit seiner bestehenden Zinkschmelze in Clarksville zusammengestellt wurde und die 30 Tonnen Germanium und 40 Tonnen Gallium pro Jahr produzieren kann. Der aktuelle Status des Projekts ist jedoch ungewiss, ohne den Zeitplan, um mit dem Bau zu beginnen. Ein Sprecher von Nyrstar teilte dem Grist mit, dass das Unternehmen „Continu (ing) sei, um an dem Business Case für die Einrichtung zu arbeiten und zu bewerten“ und gleichzeitig zusätzliche Details anzugeben.

Ein Business Case zur Herstellung von Gallium oder Germanium ist die zentrale Herausforderung für Unternehmen außerhalb Chinas, teilten Experten GRIST mit. Wie Tsianos von Neo es ausdrückte, sind diese Metalle ein „Seitenbetrag“, der eine größere Vorabinvestition für einen relativ geringen Betrag an zusätzlichen Einnahmen erfordert. Darüber hinaus hängt eine Bauxit- oder Zink -Miner -Fähigkeit, Gallium oder Germanium zu produzieren, typischerweise an den Marktbedingungen für das Metall ab, auf das er sich hauptsächlich konzentriert. Das bedeutet: „Wenn die Aluminiumpreise niedrig sind oder die Zinkpreise niedrig sind, können die Mine oder die Schmelze möglicherweise nicht funktionieren, auch wenn die Welt nach mehr Gallium oder Germanium schreibt“, sagte Wang.

Trotzdem gibt es mehr wirtschaftliche Anreiz, diese Metalle jetzt zu produzieren als vor einigen Jahren. Das jüngste geopolitische Drama, sagt Tsianos, habe eine „Gabelung“ im Preis von Gallium verursacht. Außerhalb Chinas ist der Preis für das Metall jetzt „fast doppelt“, was es innerhalb der Grenzen der Nation ist.

„Es gibt einen strukturellen Marktwandel, der ein Business -Fall für außerhalb der China -Produktion geschaffen hat“, sagte Tsianos. „Und es begann wegen der Exportkontrolle.“