Σε ένα εκτεταμένο βιομηχανικό συγκρότημα στην πόλη Baotou της Εσωτερικής Μογγολίας, εργάτες προσθέτουν σακούλα με σακούλα σπάνιες γαίες σε φουρναρόνια που βρυχώνται, μετατρέποντας τον συνηθισμένο χάλυβα σε ένα κράμα υψηλής απόδοσης, διπλάσιας αξίας. Αυτή είναι η πρώτη γραμμή μιας τεχνολογικής επανάστασης που τροφοδοτείται από την κυριαρχία της Κίνας στα κρίσιμα ορυκτά και τη στρατηγική βιομηχανική της πολιτική.
Ο προηγμένος χάλυβας σπάνιων γαιών που παράγεται χρησιμοποιείται στα πιο φιλόδοξα μηχανολογικά έργα της χώρας – από σιδηροδρόμους υψηλής ταχύτητας μέχρι ανεμογεννήτριες και το μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό φράγμα στον κόσμο που κατασκευάζεται στο Θιβέτ, σύμφωνα με έκθεση στην επίσημη εφημερίδα Science and Technology Daily. Ωστόσο, η αυξανόμενη ζήτηση για σπάνιες γαίες στην βιομηχανία χάλυβα της Κίνας, σε συνδυασμό με τους ελέγχους εξαγωγών του Πεκίνου, έχει μειώσει ακόμη περισσότερο την προσφορά σε υπερπόντιους αγοραστές.
Η Κίνα κατέχει μονοπώλιο στις σπάνιες γαίες, οι οποίες είναι απαραίτητες για τα πάντα, από ηλεκτρικά αυτοκίνητα μέχρι ηλεκτρονικά και αμυντικές τεχνολογίες. Η Κίνα αντιπροσωπεύει περίπου το 70% της παγκόσμιας εξόρυξης σπάνιων γαιών και το 90% της επεξεργασίας τους.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, ο αμυντικός τομέας – συμπεριλαμβανομένου του προγράμματος μαχητικών αεροσκαφών F-35, πυρηνικών υποβρυχίων, πυραύλων και drones – αντιμετωπίζει ανησυχίες στην αλυσίδα εφοδιασμού, τροφοδοτούμενες από την έλλειψη σπάνιων γαιών. Τον Απρίλιο, η Κίνα ανακοίνωσε περιορισμούς εξαγωγών σε επτά κατηγορίες προϊόντων που σχετίζονται με σπάνιες γαίες, καθώς κλιμακώνονταν οι εμπορικές εντάσεις με τις ΗΠΑ. Τουλάχιστον τέσσερις από αυτές – γαδολίνιο, τέρβιο, ύττριο και δυσπρόσιο – χρησιμοποιούνται ευρέως σε υποσυστήματα και εξαρτήματα προηγμένων στρατιωτικών αεροσκαφών των ΗΠΑ. Το Πεντάγωνο ανέφερε τον Σεπτέμβριο ότι η αναβάθμιση του F-35, γνωστή ως Block 4, δεν θα ολοκληρωθεί πριν από το 2031, πέντε χρόνια αργότερα από το προγραμματισμένο.
Περίπου το 36% των παγκόσμιων αποθεμάτων ελαφρών σπάνιων γαιών – που χρησιμοποιούνται για ηλεκτρονικά, πράσινη ενέργεια και άμυνα – βρίσκονται στην τεράστια περιοχή εξόρυξης Bayan Obo στην Εσωτερική Μογγολία. Βρίσκεται περίπου 120 χλμ βόρεια της βιομηχανικής πόλης Baotou, όπου η κρατική εταιρεία Baotou Steel Union Co (BSU) ερευνά και αναπτύσσει χάλυβα σπάνιων γαιών για περισσότερο από μισό αιώνα. Ο τεχνικός στέλεχος της BSU, Wu Pengfei, δήλωσε στην Science and Technology Daily στις 8 Δεκεμβρίου ότι η εταιρεία είχε «επιτυχώς συγχωνεύσει την παραγωγή σπάνιων γαιών και χάλυβα». «Τώρα παράγει 33 ποικιλίες χάλυβα σπάνιων γαιών, αυξάνοντας την αξία κατά 3.000 γουάν (περίπου 425 δολάρια ΗΠΑ) ανά τόνο και δημιουργώντας πάνω από 3,6 δισεκατομμύρια γουάν (περίπου 510,2 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ) επιπλέον ετήσιου εισοδήματος», ανέφερε ο Wu.
Η έρευνα για την ενσωμάτωση σπάνιων γαιών στον χάλυβα ξεκίνησε κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου. Η προσθήκη σπάνιων γαιών στον χάλυβα βοηθά στην καθαρισμό του τήγματος, στη βελτίωση της δομής των κόκκων και στην τελειοποίηση της μικροδομής του. Μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση, την αντίδραση σε κρούσεις χαμηλής θερμοκρασίας και την ευκολία συγκόλλησης. Η BSU έχει συνεργαστεί με κορυφαία ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστήμια για την ανάπτυξη χάλυβα σπάνιων γαιών, συμπεριλαμβανομένης της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πεκίνου, του Πανεπιστημίου Northeastern, του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Εσωτερικής Μογγολίας, του Πανεπιστημίου Shanghai Jiao Tong και του Κεντρικού Ινστιτούτου Έρευνας Σιδήρου & Χάλυβα.
Η εταιρεία δήλωσε τον Οκτώβριο ότι είχε ετήσια παραγωγή 1,5 εκατομμυρίων τόνων προϊόντων χάλυβα σπάνιων γαιών υψηλής ποιότητας, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν σε ορισμένα μεγάλα έργα υποδομής στην Κίνα και στο εξωτερικό. Αυτά περιλαμβάνουν τις σιδηροδρομικές γραμμές στα έργα Budapest-Belgrade railway, China-Laos Railway και Baotou-Yinchuan High-Speed Railway. Ο χάλυβας σπάνιων γαιών έχει επίσης χρησιμοποιηθεί σε έργα ηλιακής ενέργειας στην Alxa League και την Ulan Buh, στην Εσωτερική Μογγολία. Επίσης, χρησιμοποιήθηκε σε αγωγούς για ενεργειακές αρτηρίες όπως ο China-Russia East Gas Pipeline και ο West-East Gas Pipeline.
Τον Ιούλιο, η BSU εξασφάλισε μια τεράστια παραγγελία 62.000 τόνων χάλυβα σπάνιων γαιών για το υδροηλεκτρικό έργο του ποταμού Yarlung Tsangpo. Το φράγμα, που χαρακτηρίζεται ως το μεγαλύτερο στον κόσμο, βρίσκεται σε περιβάλλον μεγάλης υψομετρικής διαφοράς, όπου οι θερμοκρασίες πέφτουν έως τους μείον 30 βαθμούς Κελσίου, συνθήκες υπερβολικά σκληρές για να αντέξει ο συνηθισμένος χάλυβας.
Το Πεκίνο προωθεί την ανάπτυξη προϊόντων χάλυβα σπάνιων γαιών υψηλής ποιότητας. Ένα «σχέδιο δράσης» που δημοσιεύθηκε από διάφορα υπουργεία το 2018 ζητούσε βελτιωμένα πρότυπα για τη σύνθεση, την επεξεργασία και την ποιότητα, προκειμένου να διευρυνθούν οι εφαρμογές σπάνιων γαιών στη βιομηχανία χάλυβα. Εν τω μεταξύ, το Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας της αυτόνομης περιοχής της Εσωτερικής Μογγολίας, πέρυσι, εξέδωσε ένα σχέδιο που ζητούσε την ίδρυση 30 φορέων καινοτομίας στον κλάδο έως το 2027.
Αναλυτές έχουν επισημάνει ότι τα εκτεταμένα έργα σιδηροδρόμων, ενέργειας και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της Κίνας δημιουργούν τεράστια ζήτηση για προηγμένα υλικά σπάνιων γαιών, επιτρέποντας στις εταιρείες να δοκιμάζουν και να βελτιώνουν την τεχνολογία τους. Αντίθετα, οι ΗΠΑ έχουν μικρότερη ζήτηση για αυτά τα προϊόντα, γεγονός που επιβραδύνει την πρόοδο στην τεχνολογία, καθώς και την αποδοτικότητα κόστους.
