Các nguyên tố đất hiếm đã trở thành chủ đề bàn luận của công chúng vì chúng là nền tảng cho phần lớn công nghệ mà chúng ta sử dụng hàng ngày và là điều cần thiết để giảm thiểu carbon trong nền kinh tế. Chỉ trong một thời gian rất ngắn, chúng đã từ chỗ gần như không được biết đến trở thành tâm điểm chú ý nhờ tầm quan trọng trong công nghiệp, quốc phòng và năng lượng, cũng như những căng thẳng địa chính trị mà chúng gây ra. Vấn đề không phải là chúng thiếu trên hành tinh này, mà là việc khai thác và đặc biệt là chế biến chúng đang gặp phải tình trạng tắc nghẽn. ảnh hưởng đến giá cả, tính sẵn có và an ninh nguồn cung.
Bài viết này đi thẳng vào vấn đề tác động kinh tế của chúng: chúng là gì, tại sao chúng lại quan trọng, ai kiểm soát chuỗi giá trị, tất cả những điều này ảnh hưởng đến Tây Ban Nha như thế nào và những căng thẳng nào đang nổi lên giữa các khối lớn. Chúng tôi thu thập dữ liệu, ví dụ và quan điểm tương phản để hiểu sự kết hợp giữa thị trường, công nghệ, quy định và địa chính trị. điều đó xác định cảnh quan của các nguyên tố đất hiếm.
Nguyên tố đất hiếm là gì và chúng khác với các khoáng chất quan trọng như thế nào?
Thuật ngữ "nguyên tố đất hiếm" dùng để chỉ mười bảy nguyên tố hóa học nằm ở phần dưới của bảng tuần hoàn: mười lăm nguyên tố nhóm Lantan cộng với Scandi và Ytri. Để biết thêm thông tin chi tiết về chúng và ứng dụng của chúng, vui lòng xem [liên kết đến tài liệu liên quan]. chúng là gì và chúng được sử dụng để làm gì. Mặc dù có tên như vậy, nhưng chúng không "hiếm" vì sự khan hiếm tuyệt đối, mà vì chúng hiếm khi xuất hiện ở nồng độ đủ để khai thác có lãi.Do đó, nó phức tạp về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Điều quan trọng là phải phân biệt các khái niệm: khoáng sản quan trọng hoặc chiến lược là một nhãn rộng hơn bao gồm bất kỳ nguyên liệu thô nào cần thiết cho nền kinh tế và có rủi ro về nguồn cung. Tất cả các nguyên tố đất hiếm đều phù hợp với định nghĩa "quan trọng", nhưng không phải tất cả các khoáng chất quan trọng đều là nguyên tố đất hiếm.Ví dụ, điều này bao gồm lithium, coban hoặc đồng, với động lực cung và cầu riêng.
Hơn nữa, trong các nguyên tố đất hiếm, người ta thường phân biệt giữa nguyên tố "nhẹ" và "nặng", các loại liên quan đến tính chất hóa học và ứng dụng trong công nghiệp của chúng. Phần này giúp hiểu lý do tại sao một số nguyên tố đặc biệt được coi trọng đối với nam châm vĩnh cửu hoặc màn hình, trong khi những nguyên tố khác lại hướng đến các ứng dụng chuyên biệt hơn. trong chăm sóc sức khỏe, quốc phòng hoặc tia laser.
Một chi tiết không hề nhỏ: một chiếc điện thoại thông minh có thể chứa hàng chục nguyên tố hóa học, bao gồm một số nguyên tố đất hiếm, và một máy bay chiến đấu có thể chứa hàng trăm kilôgam những vật liệu này. Sự phụ thuộc lẫn nhau về mặt công nghệ cao đến mức một nút thắt nhỏ trong một loại oxit cụ thể có thể làm dừng toàn bộ dây chuyền sản xuất. trong ngành điện tử hoặc ô tô.
Ứng dụng, nhu cầu và lý do giá trị kinh tế của nó
“Phép thuật” của đất hiếm nằm ở các tính chất từ tính, quang học và điện hóa của chúng khi kết hợp với các nguyên tố khác. Ví dụ, neodymium và dysprosi cho phép sản xuất nam châm vĩnh cửu công suất cao, thành phần chính của động cơ điện và máy phát điện gió. thúc đẩy quá trình điện khí hóa và chuyển đổi năng lượng.
Các nguyên tố đất hiếm khác như europium và terbi rất cần thiết để hiển thị màu sắc sống động trên màn hình, trong khi gadolinium và holmium được sử dụng trong các thiết bị y tế tiên tiến như máy MRI và tia laser. Phạm vi mở rộng từ tai nghe không dây và robot công nghiệp đến hệ thống phòng thủ và dẫn đườngtạo ra nhu cầu đa dạng và ngày càng tăng.
Nhu cầu toàn cầu đối với các nguyên tố này đã tăng vọt nhờ điện khí hóa giao thông, số hóa và năng lượng tái tạo. Có những ước tính cho thấy nhu cầu tích lũy sẽ tăng trưởng từ 400% đến 600% trong những thập kỷ tớiđặc biệt là trong các phân khúc như nam châm cho xe điện hoặc tua-bin gió lớn.
Áp lực này được phản ánh trong giá cả và quy hoạch công nghiệp. Một ví dụ minh họa là oxit neodymium-praseodymium, với giá trị tăng vọt lên khoảng 60.000 euro/tấn trong một thời gian ngắn, phản ánh nhu cầu về nam châm mạnh. Trong một thị trường có ít người tham gia vào lĩnh vực lọc dầu, giá cả có thể biến động đột ngột, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí và biên lợi nhuận. từ các nhà sản xuất toàn cầu.
Việc thay thế còn hạn chế. Có một số lựa chọn thay thế tạm thời cho một số chức năng, và các nghiên cứu đang được tiến hành trên các vật liệu mới có tính chất tương tự, nhưng hiệu suất không phải lúc nào cũng sánh được với các nguyên tố đất hiếm. Công tác tái chế vẫn còn một chặng đường dài phía trước: chỉ có khoảng 1% trong số những vật liệu này được thu hồi. vào cuối vòng đời hữu ích của thiết bị, do đó vẫn còn chỗ để cải thiện thiết kế, hậu cần và công nghệ phân tách.
Ai kiểm soát chuỗi cung ứng: Lãnh đạo Trung Quốc và những tác động của nó
Nhiều thập kỷ trước, Trung Quốc đã hoạch định vị thế của mình trong chuỗi giá trị, hỗ trợ khai thác, tinh chế và tách với tầm nhìn dài hạn. Vào những thời điểm khác nhau, nó được cho là chiếm khoảng 60%-75% sản lượng khai thác của thế giới và trên hết là từ 85% đến 95% sản lượng chế biến., nút thắt thực sự tạo nên sức mạnh về giá cả và tính khả dụng.
Sự kết hợp giữa quy mô kinh tế, trợ cấp và các quy định về môi trường vốn lỏng lẻo hơn so với phương Tây đã củng cố lợi thế đó. Ngày nay, ngành công nghiệp Trung Quốc vận hành các nhà máy tách bằng công nghệ chiết xuất dung môi mà các nhà phân tích mô tả là "vượt trội hơn một thế hệ" so với các đối thủ cạnh tranh.Điều này tăng cường khả năng cạnh tranh về mặt chi phí và độ tinh khiết của sản phẩm.
Sự lãnh đạo này được bổ sung bằng chính sách chủ động về hạn ngạch, kiểm soát và dự trữ chiến lược, có thể mở rộng sang các vật liệu quan trọng khác được ngành công nghiệp bán dẫn sử dụng, chẳng hạn như gali, germani hoặc antimon. Năm 2024, các hạn chế về xuất khẩu một số mặt hàng này đã được tăng cường., một lời nhắc nhở về mối liên hệ giữa an ninh kinh tế và công nghệ với chuỗi cung ứng.
Song song đó, những đổi mới đáng kể đã được ghi nhận trong ngành khai thác mỏ. Nghiên cứu gần đây tại Trung Quốc cho thấy một phương pháp hỗ trợ khai thác tại hiện trường có tỷ lệ thu hồi cao và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn, cũng như giảm phát thải các hợp chất liên quan đến quá trình thẩm thấu. Nếu những cải tiến này được củng cố trên quy mô công nghiệp, khoảng cách công nghệ trong khai thác và tinh chế thậm chí có thể còn lớn hơn. trong suốt nhiều năm.
Đối với các công ty phương Tây, việc tiếp cận vật liệu Trung Quốc có thể yêu cầu nêu chi tiết mục đích sử dụng và quy trình, với thời gian phản hồi không chắc chắn. Bối cảnh này khiến việc lập kế hoạch sản xuất trở nên khó khăn trong các lĩnh vực như ô tô hoặc điện tử và gây căng thẳng cho hai lĩnh vực nhạy cảm: ngành công nghiệp quân sự ở Hoa Kỳ và ngành công nghiệp ô tô châu Âu., đặc biệt dễ bị tổn thương trong các chu kỳ chuyển đổi công nghệ.
Hoa Kỳ, EU và cuộc đua tái cân bằng nguồn cung
Hoa Kỳ đã chuyển từ sản lượng đáng kể trong Chiến tranh Lạnh sang chứng kiến các mỏ phải đóng cửa vào những năm 1990 do chi phí môi trường và cạnh tranh về giá. Trong những năm gần đây, phản ứng đã tăng tốc. Sắc lệnh hành pháp 13817 thừa nhận tính chất quan trọng của 35 nguyên liệu thô, bao gồm các nguyên tố đất hiếm, và kích hoạt các biện pháp để đẩy nhanh quá trình thăm dò, chế biến và tài trợ.cũng như tìm kiếm liên minh với Úc và Canada.
Giai đoạn tiếp theo là kết hợp các ưu đãi, thuế quan trong cuộc chiến thương mại với Trung Quốc và hợp tác với các đối tác. Cái gọi là Đối tác An ninh Khoáng sản, được ra mắt vào năm 2024 với khoảng mười lăm quốc gia, nhằm mục đích hỗ trợ các dự án bảo đảm vật liệu thiết yếu cho ngành công nghệ., từ khai thác đến tinh chế và sản xuất linh kiện.
Chính trị cũng đóng một vai trò nhất định. Động cơ đã được xem xét, từ mối quan tâm đến Greenland vì giá trị chiến lược và tài nguyên của nó, cho đến áp lực đảm bảo quyền khai thác khoáng sản trong bối cảnh chiến tranh. Trong trường hợp của Ukraine, các đề xuất và phản đề xuất với số tiền lên tới hàng triệu đô la cùng các yêu cầu tiếp cận tài nguyên đã được lưu hành, trong khi EU nhấn mạnh vào các công thức "cùng có lợi". để đảm bảo các vật liệu quan trọng của Châu Âu.
Tuy nhiên, ngay cả khi có những mỏ mới đi vào hoạt động, người ta vẫn cho rằng việc chỉ mở mỏ thôi là chưa đủ. Nếu không có các nhà máy tách và tinh chế, cũng như không có năng lực công nghiệp liên quan, thì không thể đạt được sự tự chủ thực sự.Và đó chính là lợi thế của Trung Quốc trong việc thiết lập nhịp độ và giá cả trong nhiều năm.
Tây Ban Nha: tiềm năng địa chất, dự án và trở ngại
Tây Ban Nha mang đến cả cơ hội lẫn khó khăn. Ở Castilla-La Mancha, khu vực Campo de Montiel có các mỏ monazit chứa neodymium, được biết đến từ dự án Matamulas. Ước tính ban đầu cho thấy có khoảng 29,9 triệu tấn monazit, một khối lượng mà theo một số phân tích, có thể đáp ứng tới một phần ba nhu cầu hàng năm của châu Âu. của một số hợp chất nhất định nếu chuỗi giá trị được hoàn thiện.
Tuy nhiên, vào năm 2018, Junta de Castilla-La Mancha đã bác bỏ dự án do mức tiêu thụ nước cao và những tác động tiềm ẩn đến các loài được bảo vệ như linh miêu Iberia hoặc đại bàng hoàng đế. Vụ án này tượng trưng cho sự xung đột giữa tham vọng công nghiệp và các biện pháp bảo vệ môi trường điều này được lặp lại ở các cộng đồng khác.
Ở Galicia, vụ kiện Monte Galiñeiro đã bị đình chỉ mặc dù có giá trị về mặt địa chất, chủ yếu là do tính nhạy cảm về môi trường và sự phản đối của người dân địa phương. Những căng thẳng tương tự cũng được phát hiện ở Extremadura và Andalusia, và đặc biệt là ở quần đảo Canary.nơi các nghiên cứu chỉ ra nguồn tài nguyên có giá trị ở những khu vực có giá trị tự nhiên và du lịch cao.
Ở quần đảo này, người ta đã nói đến trữ lượng tiềm năng lên tới vài triệu tấn, tương đương khoảng 1,5% trữ lượng thế giới, mặc dù phần lớn trữ lượng này nằm ở những khu vực nhạy cảm. Việc tiếp cận các nguồn tài nguyên trên các đảo có hệ sinh thái mong manh và phụ thuộc nhiều vào du lịch đòi hỏi phải hết sức thận trọng trong việc đánh giá rủi ro., chi phí và lợi ích xã hội.
Song song với đó, Kế hoạch hành động về nguyên liệu khoáng sản thô 2025-2029 tại Tây Ban Nha đặt mục tiêu thúc đẩy khai thác và chế biến theo tiêu chí bền vững, chờ đến khâu chế biến cuối cùng. Thách thức ở đây là phải thu hút đầu tư cho chuỗi quốc gia và đồng thời phải đáp ứng nhu cầu về môi trường và kỳ vọng của cộng đồng địa phương..
Chi phí, sự phản đối của xã hội và “không phải ở sân sau nhà tôi”
Khai thác đất hiếm đòi hỏi đầu tư lớn vào thăm dò, khai thác và trên hết là các nhà máy tách, với các biện pháp kiểm soát môi trường nghiêm ngặt. Cạnh tranh với các đối thủ có chi phí công nghiệp thấp hơn và quy mô khổng lồ làm phức tạp thêm tính khả thi về mặt kinh tế của các dự án châu Âuđặc biệt là khi tất cả các yêu cầu quy định đều được nội bộ hóa.
Thêm vào đó là yếu tố xã hội. Ở nhiều khu vực, hiệu ứng NIMBY nổi tiếng đã xuất hiện: nhu cầu về nam châm cho năng lượng gió hoặc kim loại cho thiết bị điện tử được chấp nhận, nhưng ý tưởng đặt một mỏ hoặc nhà máy chế biến gần đó lại bị bác bỏ. Nếu không có kênh tham gia, lợi ích hữu hình cho lãnh thổ và sự đảm bảo mạnh mẽ về môi trường, việc từ chối thường ngăn cản các dự án. ở giai đoạn đầu.
Chính quyền địa phương, khu vực và tiểu bang đóng vai trò trung tâm trong sự cân bằng đó. Mục tiêu là tạo điều kiện cho hoạt động khai thác có trách nhiệm, cung cấp sự chắc chắn về mặt pháp lý và đảm bảo việc làm và sự giàu có cho khu vực xung quanh.không nới lỏng các tiêu chuẩn về môi trường hoặc coi nhẹ sự đa dạng sinh học hoặc nước ở những khu vực khan hiếm nước.
Tác động môi trường: từ lòng đất đến nhà máy lọc dầu
Tác động môi trường của các nguyên tố đất hiếm phụ thuộc vào loại khoáng sản và quy trình khai thác. Một số mỏ chỉ khai thác được bề mặt, trong khi một số khác đòi hỏi phải khoan sâu tới hàng trăm mét. Quá trình phân tách có thể tạo ra chất thải và khí thải, nếu quản lý không tốt sẽ gây hại cho đất, nước và sức khỏe.điều này giải thích tính nhạy cảm của quy định ở Châu Âu.
Trên thực tế, lượng khí thải từ một số quy trình nhất định đã được so sánh với lượng khí thải từ sản xuất thép, cho thấy không phải toàn bộ chi phí môi trường đều nằm "ở mỏ". Quá trình tinh chế cũng quan trọng, thậm chí còn quan trọng hơn quá trình chiết xuất.Và đó là lý do tại sao năng lực công nghiệp tạo nên sự khác biệt về khả năng tuân thủ, diện tích sử dụng và giá cuối cùng.
Để giảm áp lực môi trường, ba phương pháp bổ sung đang được nghiên cứu. Thứ nhất, tái chế các thiết bị và linh kiện có hàm lượng đất hiếm cao, cải thiện việc phân loại và tách. Thứ hai, thiết kế sinh thái để sử dụng ít vật liệu hơn trên mỗi đơn vị sản phẩm mà không ảnh hưởng đến hiệu suất. Thứ ba, tìm kiếm các vật liệu thay thế có tính chất tương tự, chẳng hạn như hợp kim sắt và niken được nghiên cứu về hiệu suất từ tính của chúngluôn luôn thận trọng vì nó đang ở giai đoạn trưởng thành.
Bản đồ trữ lượng và sản lượng thế giới
Trên phạm vi toàn cầu, Trung Quốc ước tính dẫn đầu về trữ lượng với hàng chục triệu tấn, tiếp theo là Việt Nam, Brazil, Nga và Ấn Độ. Ở Châu Âu, một phát hiện gần đây ở Na Uy đã gây chú ý với khối lượng vượt quá một triệu rưỡi tấn.Đây là tin tốt để giảm sự phụ thuộc nếu chuỗi giá trị địa phương phát triển mạnh.
Về sản lượng, Trung Quốc dẫn đầu với biên độ lớn, tiếp theo là Úc, Thái Lan, Nga và Madagascar. Liên minh Châu Âu bắt đầu từ mức khai thác rất thấp và hầu như không có công suất lọc dầuĐiều này giải thích tính cấp thiết về mặt chiến lược trong việc khôi phục các liên kết trong chuỗi.
Ở Tây Ban Nha, ngoài Matamulas, còn có những kỳ vọng ở Galicia, Castilla-La Mancha, Andalusia hoặc Extremadura. Nhưng nếu không có đánh giá môi trường toàn diện và lộ trình công nghiệp bao gồm cả việc phân loại và xử lý, cơ hội này sẽ không còn nhiều., với nguy cơ xuất khẩu tinh quặng và tái nhập giá trị gia tăng.
Địa chính trị trong hành động: hạn chế, cạnh tranh và tiêu chuẩn
Địa chính trị đóng vai trò như một yếu tố nhân lên rủi ro nguồn cung. Trung Quốc đôi khi áp dụng các biện pháp hạn chế xuất khẩu các vật liệu nhạy cảm, gây ảnh hưởng tức thời đến các ngành công nghiệp phương Tây. Đối với châu Âu, ngành ô tô đặc biệt dễ bị tổn thương; đối với Hoa Kỳ, đó là ngành quân sự và hàng không vũ trụ. cảm thấy áp lực mạnh mẽ hơn.
Thêm vào đó là sự cạnh tranh để đảm bảo quyền đối với các mỏ và chuỗi lọc dầu. Hoa Kỳ và Liên minh châu Âu đang tìm kiếm các thỏa thuận với các nước thứ ba, đặc biệt là Ukraine, trong khi Moscow đang đưa ra các đề nghị bán hàng từ các vùng lãnh thổ bị chiếm đóng., một bối cảnh phức tạp chứa đầy những hàm ý về mặt pháp lý và đạo đức.
Trong cuộc chiến giằng co này, việc thiết lập các tiêu chuẩn về môi trường và xã hội có thể trở thành lợi thế cạnh tranh trong trung hạn. Những công ty có thể sản xuất với diện tích nhỏ hơn, khả năng truy xuất nguồn gốc đáng tin cậy và quy định chắc chắn sẽ được ưu tiên tiếp cận những khách hàng muốn khử cacbon cho chuỗi cung ứng của họ.ngay cả khi chi phí ban đầu cao hơn.
Thị trường và triển vọng: giá cả, đổi mới và chuỗi cung ứng linh hoạt
Thị trường đất hiếm toàn cầu đã tăng trưởng mạnh mẽ và các nhà phân tích dự đoán tốc độ tăng trưởng sẽ đạt hai chữ số trong thập kỷ tới, nhờ vào điện tử tiêu dùng, xe điện và năng lượng tái tạo. Nam châm vĩnh cửu chiếm phần lớn nhu cầu gia tăng, kèm theo chất xúc tác, màn hình và ứng dụng công nghệ cao.
Đồng thời, sự đổi mới trong quy trình khai thác, phân tách và thu hồi đang nổi lên như một giải pháp quan trọng để giảm chi phí và giảm tác động. Các phương pháp cải thiện hiệu quả năng lượng hoặc tính chọn lọc hóa học và các kỹ thuật tái chế mới có thể giảm bớt tình trạng tắc nghẽn nếu họ mở rộng quy mô nhanh chóng và có sự hỗ trợ về tài chính.
Một bài học mà thập kỷ này dạy cho chúng ta là chỉ riêng mỏ không đảm bảo được sự độc lập. Nếu không có hoạt động tinh chế tại địa phương, các thỏa thuận dài hạn với nhà sản xuất và năng lực R&D chuyên dụng, giá trị sẽ bị mất đi.Việc tái cân bằng chuỗi cung ứng đòi hỏi đầu tư bền vững, hợp tác công tư và sự rõ ràng về giấy phép.
Tây Ban Nha phù hợp như thế nào trên bàn cờ mới?
Đối với Tây Ban Nha, đất hiếm là một phần của chiến lược công nghiệp rộng lớn hơn: tái công nghiệp xanh, quyền tự chủ chiến lược của châu Âu và sự gắn kết lãnh thổ. Ưu tiên hàng đầu là đánh giá nghiêm ngặt các dự án có tiềm năng, lắng nghe cộng đồng và huy động vốn nếu các chỉ số về môi trường và xã hội là tích cực.bao gồm phục hồi chức năng và giám sát sau khi đóng cửa.
Ở những khu vực giàu tài nguyên, lợi ích phải rõ ràng: việc làm có tay nghề, nhà cung cấp địa phương, cơ sở hạ tầng và đào tạo. Xây dựng năng lực tách và tinh chế sẽ là bước tiến về chất lượng cho phép chúng tôi cung cấp cho các ngành công nghiệp gốm sứ, thủy tinh và xe điện. mà không hoàn toàn phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.
Nhờ vị trí của mình, Tây Ban Nha có thể là cầu nối giữa châu Âu và châu Mỹ Latinh về các nguyên liệu thô quan trọng, đồng thời là nơi thử nghiệm hoạt động khai thác có trách nhiệm trong môi trường Địa Trung Hải. Với quy hoạch lãnh thổ, các tiêu chuẩn khắt khe và chuỗi hậu cần mạnh mẽ, nhãn hiệu "sản xuất tại Châu Âu" cho các nguyên tố đất hiếm có thể không còn là mơ ước nữa. và trở thành lợi thế cạnh tranh.
Các nguyên tố đất hiếm thể hiện rõ sức ép của thời đại chúng ta: điện khí hóa và số hóa thế giới nhanh hơn mà không bỏ bê thiên nhiên hay sự gắn kết xã hội. Trong một thị trường do Trung Quốc thống trị về khai thác và trên hết là tinh chế, Châu Âu và Hoa Kỳ đang đẩy nhanh việc phát triển các giải pháp thay thế nhưng vẫn còn tụt hậu. Tây Ban Nha có nguồn lực, các trường hợp cụ thể đang được đánh giá và một xã hội đòi hỏi nhận thức về môi trường; nếu có thể cân bằng đầu tư, giấy phép và sự chấp nhận của xã hội, nước này có thể biến cơ hội địa chất thành giá trị công nghiệp. và khả năng phục hồi cho nền kinh tế.
