Neodimij je rijetka zemlja, jedan od minerala smještenih pri dnu periodnog sustava elemenata, koji su ključni za svakodnevni život. Ovaj je element među najvrjednijima od svih rijetkih zemalja jer se široko koristi u takozvanim „trajnim“ magnetima. A Kina gotovo u potpunosti monopolizira njegovu preradu.
Zbog toga su neodimij i druge rijetke zemlje postali ključni čimbenik u trgovinskim tenzijama između Sjedinjenih Američkih Država i Kine, prvoga i drugoga najvećega gospodarstva svijeta.
Velik dio američke proizvodnje — automobili, zrakoplovi, kućanski aparati — bio bi onemogućen bez pristupa neodimiju. Taj element čini oko 30 % mase trajnih magneta, prema riječima Roda Eggerta, profesora na Colorado School of Mines i stručnjaka u ovom području.
Neodimijski magneti su vrlo mali, ali iznimno snažni. „Kada biste ih stavili pored hladnjaka, hladnjak bi pao“, kaže Gracelin Baskaran, direktorica Programa za sigurnost kritičnih minerala pri Centru za strateške i međunarodne studije.
Pokreću motore
Magneti na bazi neodimija pokreću razne vrste motora. Za razliku od tradicionalnih magneta, oni ne gube magnetizam kada su izloženi stalnoj električnoj struji koja pokreće motore.
Zbog toga su ključni za američku proizvodnju motora u automobilima, od jednostavnih motora koji pokreću brisače vjetrobranskog stakla do složenih motora koji pokreću električna vozila. Nalaze se i u mnogim kućanskim aparatima, kao što su električni alati i klima-uređaji, ali i u zrakoplovnim motorima i vjetroturbinama, piše CNN.
Administracija Donalda Trumpa tvrdi da su neodimij i druge rijetke zemlje toliko bitni za SAD da je pristup njima pitanje nacionalne sigurnosti. No, Kina dominira preradom rijetkih elemenata, što joj daje golemu pregovaračku moć u trgovinskim razgovorima. Kina obrađuje 90 % potrebnog kapaciteta za pretvaranje rude u upotrebljive minerale.
„Rijetke zemlje nisu rijetke“, kaže Igor Hulak, partner za energiju i resurse u konzultantskoj kući Kearney. „Mogu se naći u mnogim zemljama i na različitim kontinentima.“
Prerada je, objašnjava Hulak, naporan proces. Potrebno je mnogo energije da se ruda zagrije, a zatim se tretira kemikalijama kako bi se izdvojile rijetke zemlje. Krajnji proizvod također stvara otrovni otpad, od kojeg je dio radioaktivan.
„Ostatak svijeta je… jednostavno dopustio Kini da razvije ovu visoku koncentraciju prerade“, kaže Hulak.
Nakon što se neodimij (ili manje čist, ali i dalje upotrebljiv oblik, neodimij-praseodimij oksid) preradi, materijal se pretvara u magnete. To se također obično radi u Kini. (Za neke visokoperformansne motore, poput onih u električnim vozilima, u mješavinu se dodaje još jedna rijetka zemlja – disprozij.)
Kombinacija cijene, dostupnosti i široke upotrebe čini da neodimij donosi više prihoda od bilo kojeg drugog elementa rijetkih zemalja.
Prednosti obujma proizvodnje
Sjedinjene Države pokušavaju se osloboditi ovisnosti o kineskoj preradi. Predsjednik Donald Trump ranije je ovog mjeseca najavio planove za stvaranje strateških rezervi rijetkih elemenata. Vlada SAD-a subvencionira projekte za povećanje domaćeg vađenja rude i prerade. No, potrebno je mnogo godina da se dostigne dostupnost koju trenutačno nudi Kina, što toj zemlji daje stalnu kontrolu nad elementima.
„Potrebno je nekoliko godina da se nova ruda ili postrojenje za preradu dovede do proizvodnje, čak i od trenutka kada se donese odluka o izgradnji“, kaže Eggert.
S obzirom na kinesku dominaciju tržištem i prednosti koje dolaze s velikim obujmom proizvodnje, nijedan novi prerađivač ne može konkurirati bez značajne državne potpore, dodaje Hulak.
Ništa se ne može mjeriti
Kada se neodimij pretvori u magnete, oni se postavljaju oko jezgre unutar motora i povezuju s osovinom. Jezgra je okružena vanjskom školjkom s mrežom električnih žica. Kada struja prolazi kroz žicu, stvara magnetsko polje koje prvo privlači, a zatim odbija magnete, prisiljavajući ih da se okreću i pokreću osovinu.
Mnoge tvrtke koje ovise o ovim magnetima traže alternative, bilo magnete bez rijetkih zemalja ili motore bez magneta, u nadi da će osigurati sigurniji i otporniji lanac opskrbe.
No, do sada nema pravih zamjena. „Morate žrtvovati performanse, učinkovitost, težinu, veličinu ili zakretni moment, a sve to snažno utječe na motore“, kaže Hulak. „Nema čarobnog rješenja.“