Rare Aarde: China se grondstof-oorheersing met herwinning, navorsing en nuwe myne uit grondstof-afhanklikheid?

Die strategiese belang van seldsame aarde vir Duitsland

Die seldsame aarde (meer) is 'n groep chemiese elemente wat, as gevolg van hul unieke fisiese en chemiese eienskappe, 'n sleutelrol speel in talle moderne tegnologieë. Hul strategiese belang vir geïndustrialiseerde lande soos Duitsland het die afgelope dekades eksponensieel gegroei, veral in die konteks van digitalisering, die energie -oorgang en veiligheid -relevante toepassings. Die toenemende konsentrasie van wêreldwye voorsieningskettings, veral die oorheersing van China, het egter beduidende ekonomiese en geopolitieke risiko's geopenbaar. Hierdie artikel ontleed die ingewikkelde probleem van seldsame aarde vanuit 'n Duitse perspektief, verlig die afhanklikheid van China, evalueer huidige navorsings- en ontwikkelingsbenaderings vir nuwe oplossings en gee 'n uiteensetting van strategiese geleenthede vir Duitsland om groter onafhanklikheid te bewerkstellig in die aanbod van hierdie kritieke grondstowwe op die langtermyn.

Definisie, eiendomme en klassifikasie minder gereeld (meer)

Die seldsame aarde bevat 'n totaal van 17 metale van die periode: die 15 lanthanoïede (Lanthan (LA), Cer (CE), PraseodyM (PR), Neodym (ND), Promethium (PM), Samarium (SM), Europium (EU), Gadolinium (GD), Terbium (TB), Dyprosium (DY), Holmuur (HE), erfenis (He), Dyprosium (DY), HOLM. Thulium (TM), Ytterbium (YB), Lutium (LU)) sowel as Scandium (SC) en Yttrium (Y). Dit is metale wat van ertse verkry word. Hul spesiale fisiese en chemiese eienskappe, soos hoë reaksie (veral met suurstof), maklike vlambaarheid sowel as spesifieke magnetiese en spektroskopiese eienskappe, maak dit gesogte grondstowwe.

'N Onderskeid word gewoonlik getref tussen ligte skaars aarde (LSEE), wat byvoorbeeld lanthan, Cer, praseodym en neodymm insluit, en ernstige seldsame aard (HSEE), soos terbium en dyprosium. Hierdie onderskeid is relevant omdat LSEE baie meer gereeld voorkom in die meeste afsettings as HSEE.

Die term “seldsame aarde” is misleidend deurdat hierdie elemente nie noodwendig skaars is nie. Neodymm is byvoorbeeld meer gereeld as lood, en thulium kom meer gereeld voor as goud of platinum. Inteendeel, die werklike uitdaging en dus die 'seldsaamheid' in die ekonomiese sin lê in die lae konsentrasie waarin hulle in baie gebeure beskikbaar is, en veral in die uiters ingewikkelde en duur proses van hul skeiding en voorbereiding. Skaars aarde kom altyd voor in die natuur in die natuur en met ander minerale; Hul isolasie vereis 'n verskeidenheid chemiese stappe en spesifieke kundigheid. Hierdie tegnologiese en ekonomiese hindernis, nie geologiese beskikbaarheid op sigself nie, is die kern van die aanbodprobleem.

Hieronder is 'n oorsigtabel van die seldsame aarde:

Die 17 seldsame aarde - eienskappe en hooftoepassings

Die 17 seldsame aarde bevat ligte en ernstige seldsame datums met unieke eienskappe en uiteenlopende toepassings. Skandium (bestelnommer 21) is 'n ligte element met 'n hoë sterkte in legerings en word gebruik in stadionbeligting, brandstofselle, x -RAY -tegnologie en ligte metaallegerings vir lugvaart. Yttrium (39) is een van die swaar seldsame aarde en is belangrik vir fluoresserende materiale en supergeleidende eienskappe, en daarom word dit in fosfor gebruik vir skerms, LED's, lasers, supraalladders en keramiek.

Lanthan (57) is vreugdevol en vorm die basis van die lantanoïede. Dit word gebruik in katalisators, batterye, spesiale glase en vuursteen. Cer (58) is die algemeenste seldsame aardmetaal en dien as 'n poleermiddel met UV-absorpsie in katalisators, glaspolitoer, UV-filters en selfreinigende oonde. Praseodym (59) stel sterk magnete in en genereer geel -groen kleur in glas en keramiek, wat beteken dat dit in permanente magnete, vliegtuigmotors en spesiale glase gebruik word.

Neodym (60) is noodsaaklik vir die sterkste permanente magnete en word in NDFEB -magnete vir elektriese motors, windturbines, hardeskywe en luidsprekers gebruik. Promethium (61) is radioaktief en die skaarsste wat natuurlik voorkom dat seldsame aardmetaal, wat in fluoresserende, atoombatterye en meetinstrumente gebruik word. Samarium (62) is geskik vir magnete by hoë temperature en neutronabsorpsie in permanente magnete, belastingstawe van kernreaktore en katalisators.

Europium (63) is belangrik vir rooi en blou fluoresserend in LED's, energie -reddende lampe en skerms. Gadolinium (64) toon hoë neutronabsorpsie en paramagnetiese eienskappe, daarom word dit as kontrasmedium in die MRI gebruik, in belastingstawe en supercorders. Terbium (65) is belangrik vir groen fluoresserende en magnetostriksie in LED's, permanente magnete en sensors.

Dyprosium (66) verhoog die dwangveldsterkte van magnete by hoë temperature en word gebruik in permanente magnete en lasers met 'n hoë temperatuur. Holmium (67) het die sterkste bekende magnetiese oomblikke en word in mediese en militêre lasers gebruik. Erbium (68) skep pienk kleuring en word in veseloptiese kabels, mediese lasers en vir glaskleur gebruik.

Thulium (69) is die skaarsste stabiele lantanoïed en dien as 'n x -strakbron in draagbare x -Ray -toestelle en lasers. Ytterbium (70) word gebruik vir infrarooi laser en as 'n reduseermiddel in vlekvrye staallegerings. Lutium (71) is die duurste seldsame aardmetaal en word gebruik in positron -emissie -tomografie, petrochemiese katalisators en eksperimenteel in kankerterapie.

Belangrike toepassings en groeiende relevansie vir toekomstige tegnologieë

As gevolg van hul buitengewone eienskappe, het seldsame aarde onontbeerlik geword in 'n wye verskeidenheid hoë -tegnologie -toepassings en speel hy 'n sentrale rol in die tegnologiese ontwikkeling en mededingendheid van moderne ekonomieë. Die belangrikheid daarvan neem toe met die vordering van digitalisering en die wêreldwye energie -oorgang.

Die belangrikste toepassingsvelde sluit in:

• Permanente magnete: Neodym-yster-bor (NDFEB) magnete is die sterkste bekende permanente magnete en is noodsaaklik vir kragtige en kompakte elektriese motors in elektriese voertuie, bastermotors, e-fietse, robotte en industriële plante. Dit is ook onontbeerlik in kragopwekkers van windturbines (veral ratelose buitelandse stelsels), hardeskyfaandrywers, luidsprekers en koptelefoon. Dyprosium en terbium word gereeld bygevoeg om die werkverrigting van hierdie magnete by hoë temperature te handhaaf.
• Katalisators: CER word in motorkatalisators gebruik om skadelike uitlaatgasvrystellings te verminder. Lanthan en ander meer word in katalisators gebruik vir olieverfyning (vloeistofkatalitiese krake) en ander chemiese prosesse.
• Batterye: Lanthan is 'n belangrike deel van die nikkelmetaalhidried (NIMH) batterye wat in bastervoertuie en draagbare elektronika gebruik word.
• Lumineuse stowwe: europium (vir rooi en blou) en terbium (vir groen) is van uiterse belang vir die kleurgehalte en doeltreffendheid van ligte diodes (LED's), energie -reddende lampe, plat skerms (LCD, OLED) en ander vertoontegnologieë. Yttrium word ook in fluoresserende gebruik.
• Optika en laser: Lanthan verbeter die optiese eienskappe van spesiale glase vir kameralense, teleskope en verkyker. Die erfenis word in veseloptiese kabels gebruik vir seinversterking. Neodym, Ytterbium, Holmium en Erbium is belangrike komponente in verskillende lasertipes vir medisyne, nywerheid en kommunikasie.
• Ander hoë-tegnologie-toepassings: dit sluit poleermiddels in (ceroxide vir presisieoptika en halfgeleiers), spesiale keramiek (Yttrium vir die verbetering van hoë temperatuurweerstand), mediese beeldvorming (gadolinium as 'n kontrasmedium in MRT's), sensors, suprale ladders, sowel as aansoeke in die wapenrusting en ruimtebedryf (presisie-optika, navigasie-stelsels, dreun- en rocketbeheer).

Vir Duitse sleutelbedrywe soos die motorbedryf (veral in die oorgang na elektromobiliteit), masjien- en plantingenieurswese, hernubare energieë (veral windkrag) en die elektroniese en mediese tegnologie -industrie, is seldsame aarde van eksistensiële belang. Die progressiewe digitalisering en die ambisieuse doelwitte van die energie -oorgang lei tot 'n beduidende toename in wêreldbehoeftes in die komende jare en dekades. Byvoorbeeld, die vraag na Lake vir permanente magnete kan teen 2050 tienvoudiges wees. Die kritiek op baie skaars aarde is nie net uit potensiële knelpunte of die geografiese konsentrasie van die geografiese konsentrasie nie, maar ook uit die gebrek aan direkte en ekwivalente plaasvervangers vir baie van hul hoëprestasie -toepassings. Alhoewel navorsing oor vervangingsmateriaal intensief uitgevoer word, kan See in baie gebiede vervang word as gevolg van hul unieke elektroniese en magnetiese eienskappe wat tegnologies moeilik is, of slegs met die aanvaarding van verlies aan prestasie. Hierdie tegnologiese "insluiting" -situasie strek die afhanklikheidsprobleem en onderstreep die dringendheid om beide die veiligheid van die aanbod te verhoog en om alternatiewe tegnologiese oplossings te ontwikkel.

Duitsland se kritieke afhanklikheid van China in seldsame aarde: nuwe strategieë vir tegnologiese soewereiniteit

In die lig van die strategiese belang van seldsame aarde en die ingewikkelde uitdagings in verband met hul veiligheid van die aanbod, is 'n goed -gefonde ontleding van die huidige situasie en toekomstige opsies vir Duitsland noodsaaklik. Hierdie artikel streef na die doel om die probleemarea van die seldsame aarde omvattend te ondersoek, die spesifieke afhanklikheid van China te ontleed, die toestand van navorsing ten opsigte van nuwe oplossings te bied, en gebaseer op dit gebaseer hierop om strategiese geleenthede vir Duitsland te verseker ten einde langtermyn en volhoubare sorg te verseker met hierdie kritieke rou materiale en om sy eie tegnologiese were te versterk.

Globale aanbodlandskap en Duitsland se afhanklikheid

Die wêreldwye aanbod van seldsame aarde word gekenmerk deur 'n buitengewone hoë konsentrasie in die voorkoms en die promosie sowel as selfs meer uitgesproke in verdere verwerking. Hierdie konsentrasie, veral die oorheersing van China, is 'n belangrike strategiese uitdaging en 'n moontlike risiko vir geïndustrialiseerde lande soos Duitsland.

Wêreldwyd voorkoms, bevordering en verwerking - die dominante rol van China

Alhoewel seldsame aarde nie buitengewoon skaars is nie, soos reeds genoem, kan ekonomies afbreekbare konsentrasies slegs op relatief min plekke wêreldwyd voorkom. Die grootste bekende reserwes is in China geleë, wat na raming ongeveer 44 miljoen ton seldsame aardoksiede (SEO) het. Ander belangrike reserwes is in Vietnam (ongeveer 22 miljoen T), Brasilië en Rusland (ongeveer 21 miljoen T), Indië (ongeveer 6,9 miljoen T), Australië (ongeveer 4 miljoen T) en die VSA (ongeveer 1,8 miljoen T) geleë. Groenland het ook beduidende voorvalle.

China speel al dekades lank 'n leidende rol in die produksie van wêreldmynproduksie. In 2021 was China se deel van die finansiering van die wêreldwye mynbou ongeveer 61-64%, en vir 2023 is dit op ongeveer 70%geraam. Die VSA, Myanmar en Australië is ander belangrike produsente, maar met aansienlik laer markaandele. Histories was die Verenigde State die grootste borg tot die laat 1980's voordat China sy produksie van die millennium op groot skaal uitgebrei het en die mark begin oorheers het.

China se oorheersing op die gebied van verfyning en verdere verwerking van die seldsame aarde is selfs meer uitgesproke. Hier beheer China ongeveer 90% van die wêreldwye vermoëns. Dit beteken dat selfs seldsame konsentrate wat in ander lande afgebreek word (bv. In die VSA of Australië), dikwels na China vervoer moet word vir skeiding en afwerking. Hierdie stap - die skeiding van die chemies baie soortgelyke meer van mekaar en van gepaardgaande elemente - is tegnologies veeleisend en kapitaalintensief.

China se oppergesag is nie net te wyte aan 'n ryk geologiese voorkoms nie, maar is die resultaat van 'n langtermyn industriële strategie. In die verlede het dit dikwels die aanvaarding van laer omgewingstandaarde en die gebruik van staatsubsidies ingesluit om 'n dominante posisie te bekom en te handhaaf. Gevolglik het produksie in Westerse lande dikwels onwinsgewend geword en myne en verwerkingsaanlegte is gesluit. In onlangse jare het China sy SE -industrie, uitvoerkwotas en tariewe (histories en potensieel ook in die toekoms) gekonsolideer as kontrole -instrumente en toenemend gefokus op die produksie van produkte met hoër gehalte en toegevoegde waarde in hul eie land. 'N Beduidende stap was die verbod op die uitvoer van tegnologie om aan die einde van 2023 minder gereeld vir magnete te verwerk, wat die tegnologiese afhanklikheid verder sementeer.

'N Ander belangrike onderskeid rakende die ligte (LSEE) en ernstige (HSEE) seldsame aarde. Terwyl LSEE soos Lanthan en Cer relatief gereeld plaasgevind het en ook buite China afgebreek is, is die aanbod van sekere kritieke hseer, wat noodsaaklik is vir hoëprestasie -toepassings soos permanente magnete (bv. Dyprosium, terbium), byna geheel en al afhanklik van China en die naburige Myanmar. Hierdie spesifieke afhanklikheid van die HSEE, wat dikwels in ioonradsorpsiestene voorkom, waarvan die uiteensetting veral omgewingsprobleem is, is 'n neurale punt in die wêreldwye voorsieningsketting.

Globale mynproduksie en reserveer minder gereeld aarde (gebaseer op data vir 2021/2022)

Opmerking: Afhangend van die bron en die jaar van opname, kan die getalle effens verskil. SEO = seldsame aardoksiede. Die reserwe -inligting vir China wissel sterk in die bronne.

Die produksie van wêreldwye mynbou sal minder waarskynlik oorheers word deur China, wat in 2021, met 168,000 ton SEO, ongeveer 61-64% van die wêreldwye befondsing uitgereik het. Die Verenigde State is in die tweede plek met 43.000 ton (15.5-16%markaandeel), gevolg deur Myanmar met 26.000 ton (9.4-7.5%) en Australië met 22.000 ton (8.0-5.9%). Thailand het 8.000 ton (2,9% markaandeel) opgelewer. In 2021 het Vietnam volgens Dera 'n lae produksie van ongeveer 360 ton gehad, met die USGS wat hoër waardes gee. Ander lande soos Brasilië, Rusland en Indië het tans min produksie. Die totale wêreldproduksie was ongeveer 270,000-280,000 ton.

Die reserwes toon 'n ander prentjie: China het na raming 44 miljoen ton SEO (36,7-63%van die wêreldreserwes), Vietnam meer as 22 miljoen ton (18,3%), Brasilië en Rusland elk meer as 21 miljoen ton (17,5%elk). Indië het 6,9 miljoen ton (5,8%), Australië 4 miljoen ton (3,3%) en die VSA 1,8 miljoen ton (1,5%). Groenland het 1,5 miljoen ton reserwes (1,3%), maar produseer tans nie. Die wêreldwye totale reserwes word geskat op 120-166 miljoen ton SEO.

Analise van Duitsland se invoerafhanklikheid en die EU van China

China se oorheersing in die wêreldwye seesketting lei tot 'n duidelike invoerafhanklikheid van Duitsland en die hele Europese Unie. Huidige gegewens van die Federale Statistiese Kantoor toon dat Duitsland in 2024 ongeveer 3.400 ton seldsame aarde direk uit China ingevoer het, wat ooreenstem met 65,5% van die hele Duitse SEA -invoer. Vir die EU as geheel was die persentasie direkte invoer uit China in 2024 46,3% (6,000 ton), gevolg deur Rusland met 28,4% en Maleisië met 19,9%.

Die afhanklikheid van spesifieke seldsame aarde wat benodig word vir hoëprestasie -magnete, soos Neodymium, Praseodym en Samarium, is veral krities. Dit is ook in 2024 byna volledig uit China ingevoer. Die situasie is soortgelyk aan produkte wat reeds verwerk is. Byvoorbeeld, 84% van die seldsame aardmetale wat volgens Duitsland ingevoer is en ongeveer 85-94% van die NDFEB-magnete uit China, wat wêreldwyd geproduseer word en na Duitsland ingevoer word.

Hierdie afhanklikheid het beduidende ekonomiese implikasies. Daar word beraam dat in 2022 ongeveer 22% van die bruto toegevoegde waarde van die verwerkingshandel in Duitsland (wat ooreenstem met 161 miljard euro) uit die beskikbaarheid van seldsame aarde. Veral wat geraak word, is ander voertuigkonstruksie (67%van die toegevoegde waarde op die see), die konstruksie van motorvoertuie (65%) en die produksie van elektroniese en optiese produkte (55%).

Dit is belangrik om daarop te let dat die statistiese opname van die oorsprong van seldsame aarde moontlik die werklike afhanklikheid van China kan onderskat. As slegs die laaste skeepsland aangeteken word, kan verdere verwerkingslokasies in derde lande die oorspronklike Chinese herkoms van Lake Roh Lake verbloem. Byvoorbeeld, Oostenryk en Estland dien as 'n verwerker vir Duitse invoer, en Maleisië is 'n belangrike verskaffer vir die EU. Aangesien China egter wêreldwye verfyning oorheers, is dit baie waarskynlik dat 'n groot deel van die grondstowwe wat in hierdie lande verwerk is, oorspronklik uit China kom. Die amptelike invoerstatistieke mag dus nie die volle diepte van die verweefdheid met Chinese bronne uitbeeld nie.

Die invoerafhanklikheid van Duitsland en die EU van China vir geselekteerde seldsame aarde en verwerkte produkte (gebaseer op data vir 2023/2024)

Opmerking: die nommers is gebaseer op die nuutste beskikbare data, gewoonlik vir 2023/2024. Presiese persentasies kan effens wissel, afhangende van die databron en opnamesmetodologie.

Duitsland en die Europese Unie het 'n beduidende invoerafhanklikheid van China in seldsame aarde en verwerkte produkte, soos die huidige gegewens van 2023 en 2024 illustreer. In seldsame aarde ontvang Duitsland 65,5 persent van sy grondstowwe en oksiede uit China, terwyl die EU ietwat minder afhanklik is van 46,3 persent. Duitsland se ander belangrike afleweringslande is Oostenryk met 23,2 persent en Estland met 5,6 persent. Die EU diversifiseer meer en verkry 'n bykomende 28,4 persent van Rusland en 19,9 persent van Maleisië.

Die afhanklikheid van gespesialiseerde produkte is veral krities. Neodymm, Praseodym en Samarium, wat noodsaaklik is vir magneetproduksie, kom byna volledig uit China. In die geval van verdere verwerkte seldsame aardmetale, is die invoeraandeel van Duitsland uit China tussen 82 en 84 persent. Die situasie vir permanente magnete van NDFEB is ewe dramaties, met sowel Duitsland as die EU wat in 84 tot 94 persent van hul invoer uit China beweeg. Japan is die enigste noemenswaardige alternatief hier en dek ongeveer tien persent van die wêreldproduksie.

Die afhanklikheid bereik sy hoogtepunt in ernstige seldsame aarde, aangesien die EU honderd persent van sy verwerkte ernstige seldsame aardelemente soos dyprosium en terbium uit China invoer. Selfs met geringe seldsame aarde soos CER, Neodymium en Praseodym, kom 69 persent van die EU -invoer uit China.

Ekonomiese en geopolitieke risiko's van afhanklikheid

Die hoë konsentrasie van die SEA -verskaffingsketting op China het beduidende ekonomiese en geopolitieke risiko's vir Duitsland en die EU. In die verlede het China sy dominante posisie herhaaldelik gebruik om pryse te beïnvloed en om aflewerings as 'n politieke drukmiddel te gebruik.

'N Bekende voorbeeld is die verswakking van die uitvoer van see na Japan in 2010 in die loop van 'n territoriale geskil. Onlangse ontwikkelings, soos die bekendstelling van uitvoerbeheer vir sekere meermetale en magnete deur China in April 2025, het weereens die kwesbaarheid van Westerse nywerhede getoon. Hierdie maatreëls het gelei tot 'n beduidende prysverhogings op die wêreldmark buite die China-Dyprosium-oksied tot $ 300 per kilogram en gedreig om binne vier tot ses weke produksie-stop in die Duitse motorbedryf te veroorsaak, aangesien die voorraad vinnig was.

Sulke afleweringsonderbrekings of drastiese prysverhogings hou die mededingendheid van Duitse sleutelbedrywe in gevaar, veral op die gebied van elektromobiliteit, hernubare energieë en hoë tegnologie, en kan die bereiking van die ambisieuse doelwitte van die energie- en verkeersoorgang sowel as digitalisering op groot skaal. Die afhanklikheid is multi -dimensioneel: dit beïnvloed nie net die onttrekking van grondstowwe nie, maar ook meer krities die verfyning en die produksie van intermediêre produkte soos permanente magnete. Selfs as Roh-See van ander bronne beskikbaar was, ontbreek die nodige verwerkingsvermoë buite China dikwels om dit in die vereiste hoë suiwerheidsmetale of legerings te omskep. Dit beteken dat 'n diversifikasie van mynproduksie alleen nie die kernafhanklikheid in die middelste deel van die waardeketting oplos nie. Die vestiging van u eie Europese raffinadery en verwerkingskapasiteit is dus 'n ewe kritieke bottelnek as die verkryging van grondstof self.

Ekologiese en sosiale implikasies van wêreldwye seeverkryging en -verwerking

Die onttrekking en verwerking van seldsame aarde hou verband met aansienlike ekologiese en sosiale probleme, wat dikwels in die mynbou- en produksielande gekonsentreer word. Die afbreek lei dikwels tot massiewe omgewingsafbraak, insluitend gronderosie, besoedeling van waterbronne deur die gebruik van chemikalieë (bv. Sure, loog) en swaar metale, lugbesoedeling deur stof en giftige gasse, sowel as die vernietiging van die natuurlike lewenspeper en biodiversiteitsverlies. Die water- en energieverbruik is ook baie hoog in hierdie prosesse.

'N Spesiale probleem is die algemene voorkoms van radioaktiewe gepaardgaande elemente soos thorium en uraan in seedeposito's. By voorbereiding is daar aansienlike hoeveelhede residue-ramings in die produksie van 'n ton meer, ongeveer 2000 ton oorbelasting en verwerkingsreste, insluitend tot 1,4 ton radio-aktiewe afval. Die onbehoorlike opberging van hierdie residue, soos in die geval van die groot uitskotmeer by die Bayan-Oobo-mina in China, lei tot langtermynbesoedeling van vloere en grondwater.

Die sosiale gevolge in die mynstreke is ook ernstig. Dit sluit beduidende gesondheidsrisiko's vir werkers en die plaaslike bevolking in, byvoorbeeld deur blootstelling aan stof (pneumokoniose in Baotou) of kontak met giftige stowwe. Daar is dikwels verplasings van gemeenskappe, landkonflikte en die skending van menseregte. Korrupsie en 'n gebrek aan veiligheidsmaatreëls is veral algemeen in lande met 'n lae omgewings- en sosiale standaarde.

In die verlede het China laer omgewingstandaarde aanvaar om sy oorheersing in die mark te verkry en die gepaardgaande probleme dikwels verdra. Daar is onlangs tekens dat China probeer om die mees omgewingsstresvolle produksiedele aan buurlande soos Myanmar uit te kontrakteer. Hierdie hervestiging van ekologiese en sosiale koste het die produksiekoste vir Westerse nywerhede op kort kennisgewing verlaag, maar het op lang termyn tot etiese dilemmata gelei en 'n eksternalisering van die ware koste van seeproduksie. 'N Volhoubare aanbodstrategie vir Duitsland en Europa moet hierdie aspekte in ag neem en hierdie aspekte internaliseer in plaas daarvan om slegs die probleme geografies te beweeg. Die ontwikkeling en implementering van 'n mens se eie Europese onttrekkings- en verwerkingsvermoë moet dus waargeneem word in ooreenstemming met die hoogste omgewings- en sosiale standaarde, wat op sy beurt die winsgewendheid van sulke projekte beïnvloed.

Xpert.Digital het diepgaande kennis van verskeie industrieë. Dit stel ons in staat om pasgemaakte strategieë te ontwikkel wat presies aangepas is vir die vereistes en uitdagings van jou spesifieke marksegment. Deur voortdurend markneigings te ontleed en bedryfsontwikkelings te volg, kan ons met versiendheid optree en innoverende oplossings bied. Deur die kombinasie van ervaring en kennis, genereer ons toegevoegde waarde en gee ons kliënte 'n beslissende mededingende voordeel.

Meer daaroor hier:

• Gebruik die 5x kundigheid van Xpert.Digital in een pakket – vanaf slegs €500/maand

Navorsings- en ontwikkelingsbenaderings om afhanklikheid te verminder

In die lig van die kritieke afhanklikheid van seldsame aarde en die gepaardgaande risiko's, is intensiewe navorsings- en ontwikkelingspogings (F&E) noodsaaklik om alternatiewe oplossings te vind en om die veiligheid van sorg in Duitsland en Europa op lang termyn te versterk. Die F & E -aktiwiteite fokus in wese op drie gebiede: vervanging en toename in doeltreffendheid, herwinning en sirkulêre ekonomie, sowel as die ontwikkeling en volhoubare onttrekking van nuwe primêre en sekondêre grondstofbronne.

Vervanging en doeltreffendheid

Die vervanging van seldsame aarde deur ander materiale of die gebruik van tegnologieë wat sonder meer is, is 'n sentrale navorsingsbenadering. Terselfdertyd pogings om meer doeltreffende gebruik van die see te gebruik om die spesifieke behoeftes per toepassingseenheid te verminder.

Vervangingsmateriaal vir magnete

Permanente magnete, veral NDFEB -magnete, is een van die belangrikste toepassings vir die meer en 'n kritieke bottelnek. Navorsing fokus op verskeie alternatiewe materiaalklasse:

• Iron Nitrid-magnete (FEN): Dit word as belowende seevrye alternatief beskou. Die Amerikaanse maatskappy Niron Magnetics dryf die kommersialisering van FEN -magnete en bou 'n produksiefasiliteit in Minnesota, VSA, ondersteun deur regeringsfinansiering. ARPA-E in die Verenigde State bevorder ook navorsingsprojekte oor FEN-magnete.
• Mangaangebaseerde magnete: legerings soos mangaanbidding (MNBI) en mangaanaluminium (MNAL) word intensief ondersoek. Die Ames -laboratorium in die VSA het MNBI -magnete ontwikkel, wat goeie eienskappe toon, veral by hoë temperature en reeds in motors in samewerking met nywerheidsvennote getoets is. In Europa is daar ook navorsingsaktiwiteite oor MNBI, byvoorbeeld by Oostenrykse en Duitse institute wat fokus op geoptimaliseerde sintese -prosedures soos High -Pressure Gate (HPT) en termomagnetiese gloed.
• High Entertropy Alloys (HEA): Hierdie klas materiale word ook ondersoek vir die potensiaal vir magnetiese toepassings, maar is dikwels nog in 'n vroeëre navorsingsfase.
• “Gap-Magnets”: Die doel is om magnete te ontwikkel wat die werkverrigting en die gaping tussen goedkoop ferrietmagnete en hoëprestasie-meermagnete sluit. MNBI word hier as kandidaat gesien.

Die ontwikkeling van seevrye magnete is 'n wêreldwye ras. Terwyl daar in die Verenigde State was, word konkrete stappe in die rigting van loodsproduksie en kommersialisering reeds onderneem, veral vir FEN- en MNBI-magnete, moet Europa sy pogings versterk om nie tegnologies hier agter te kom nie en om nuwe afhanklikheid te vermy, hierdie keer deur die VSA vir seevrye magnetiese tegnologieë.

Vervangingsmateriaal vir katalisators

Cer, 'n ligte meer, speel 'n belangrike rol in drie-rigting katalisators (TWC's) vir motors vir skoonmaak van uitlaatgas. Navorsing op hierdie gebied fokus minder op die volledige vervanging van CER, aangesien dit een van die meer gereelde en goedkoper mere is, maar eerder op die vermindering van die duurder en meer kritieke platinumgroepmetale (PGM) soos platinum, palladium en rodium.

• Benaderings sluit in die ontwikkeling van kopergebaseerde katalisators, wat die PGM-aandeel aansienlik kan verminder.
• Navorsing oor die optimalisering van seroksied -nanodeeltjies is daarop gemik om hul doeltreffendheid in katalisators te verhoog en sodoende die gebruik van materiale moontlik te verminder.
• Die Tu Darmstadt ondersoek die suurstofafhanklikheid van ceramous fluorescent, wat ook relevant kan wees vir die begrip van die keramiekchemie in katalisators.

Op die gebied van motorkatalisators is die primêre drywer vir substitusie -navorsing minder die beskikbaarheid van keramiek as die koste en kritiek op die PGM. Die vervanging van CER self is geneig om hier minder in fokus te wees as byvoorbeeld die vervanging van die swaar meer in magnete.

Vervangingsmateriaal vir fluoresserende materiale

Europium, Terbium en Yttrium is van uiterse belang vir die kleurgehalte en doeltreffendheid van LED's en skerms. Navorsing is op soek na seevrye alternatiewe:

• Kwantumpunte (QD's): Nanokristalle met 'n halwe helfte (bv. Op kadmium-, indium-, perovskit- of koper-indium-sulfiedbasis) kan liggies in spesifieke kleure uitstraal en word ondersoek as 'n belowende alternatief vir seesfosfore in uitstallings en beligting. Uitdagings is egter die toksisiteit van sommige QD-materiale (veral kadmiumbevattend), hul langtermynstabiliteit onder bedryfsomstandighede en die koste van massaproduksie.
• Organiese helderheid (OLED's): Dit is reeds 'n gevestigde seevrye tegnologie vir uitstallings, maar hier vind te deurlopende materiaalnavorsing plaas om doeltreffendheid, lewensduur en koste te verbeter.
• Nuwe fosformateriaal: Daar is navorsing oor nuwe anorganiese fosfores wat óf sonder 'n meer verbygaan of die persentasie kritieke seë verminder. Dikwels is dit egter meer 'n optimalisering van bestaande stelsels (byvoorbeeld deur te probeer met minder kritieke elemente of verbetering in kwantiteitsdoeltreffendheid) as 'n volledige vervanging.

Alhoewel daar vordering is met alternatiewe beligtingsmateriaal soos QD's, is die volledige uitskakeling van fosfores op die see, veral in toepassings wat die hoogste kleurgehalte en doeltreffendheid benodig, 'n groot uitdaging. Die neiging is dikwels meer geneig om die doeltreffendheid en vermindering van die meeraandeel te verhoog as om 'n vervanging met heeltemal nuwe materiale te voltooi.

Vermindering van die SEA -vereiste deur materiaaldoeltreffendheid en ontwerpveranderings

Benewens die vervanging, is die vermindering van die spesifieke SEA -vereiste per toepassing 'n belangrike hefboom.

• Fraunhofer-institute het tegnologie ontwikkel as deel van die hoofprojek “kritiek op seldsame aarde” om die behoefte aan neodymium en dysprosium in permanente magnete aansienlik te verlaag deur geoptimaliseerde vervaardigingsprosesse (bv. Finale kontoer-naby-produksie om materiaalverlies te vermy), alternatiewe magnetiese materiale en herwinning-vriendelike ontwerp van elektriese motors-potensiaal tot 'n vyfde van vandag se waarde.
• Konstruktiewe optimalisering van elektriese dryf, soos verbeterde verkoeling, kan die werkingstemperatuur verlaag en sodoende die behoefte aan hoë -temperatuur -stabiliserende elemente soos dyprosium verminder.
• Oor die algemeen is die ontwikkeling van produkte wat van die begin af met minder kritieke grondstowwe verbygaan, 'n belangrike aspek van hulpbrondoeltreffendheid.

Materiële doeltreffendheids- en ontwerpinnovasies verteenwoordig dikwels meer pragmatiese en ekonomies vinniger oplossings as die volledige vervanging deur heeltemal nuwe materiale, waarvan die ontwikkeling lank, duur en riskant is. Hierdie inkrementele verbeterings kan egter 'n belangrike bydrae lewer tot die vermindering van kritiek.

Herwinning en sirkulêre ekonomie

Die herwinning van seldsame aarde uit ou produkte en produksieafval is 'n ander belangrike pilaar om die afhanklikheid van die invoer te verminder en om primêre hulpbronne te beskerm.

Huidige herwinningstegnologieë en hul ekonomie

Verskeie tegnologiese benaderings bestaan ​​vir herwinning uit die see, veral van permanente magnete (bv. NDFEB) en batterye:

• Hydrometallurgiese prosedures: Die metale word selektief uit 'n oplossing onttrek, dikwels na voorafgaande blootstelling aan die materiale met sure. Dit is 'n gevestigde prosedure in ertsvoorbereiding en in beginsel van toepassing op baie mugnetzus -komposisies.
• Pyrometallurgiese prosesse: Die materiale word by hoë temperature gesmelt, waardeur die meer in die slak opgehoop kan word. Hierdie prosedures genereer nie afvalwater nie en het moontlik minder prosesstappe as hidrometallurgiese roetes.
• Gasfase -ekstraksie en elektrochemiese prosedures: Dit is verdere benaderings tot afsonderlike en herstel van die see.
• Waterstofkoper (waterstofverwerking van magneetskroot, HPMS): In hierdie prosedure word NDFEB-magnetiese waterstof blootgestel, wat lei tot die koper en disintegrasie in 'n poeier. Hierdie poeier kan dan direk gebruik word vir die produksie van nuwe magnete (materiaalherwinning) of vir verdere chemiese voorbereiding.

Die ekonomie van die herwinning van die see is egter steeds 'n groot hindernis. Dit hang baie af van die huidige pryse vir primêre meer, die konsentrasie van die waardevolle elemente (veral swaar meer soos disprosium) in die afvalstroom en die koste van die kollektiewe, demontage- en voorbereidingsprosesse. In baie ou produkte, soos slimfone, is die ingeboude hoeveelhede meer so laag dat herwinning dikwels nie winsgewend is nie. Die herwinningsyfers vir SEA in Europa is dus steeds in die lae -op -persentasie -persentasie of onder.

Die belangrikste probleme is:

• Klein en ondoeltreffende versamelingsyfers: Baie seesbevattende produkte beland nie in die amptelike herwinningsstrome nie.
• Komplekse demontage: See -komponente is dikwels stewig geïntegreer in produkte en is moeilik om toegang te verkry. Die handmatige demontage is tyd en duur.
• Heterogene materiaalvloei: Die samestelling van elektroniese skroot en ander afvalfraksies is baie anders, wat dit moeilik maak om gestandaardiseerde herwinningsprosesse te ontwikkel.
• Hoë suiwerheidsvereistes: vir hergebruik in toepassings met 'n hoë prestasie, moet die herwinde meer dikwels baie hoë suiwerheidsvlakke hê, wat voorbereiding duurder maak.

Die ekonomie van die herwinning van die meer het 'n Henne-Egg-probleem: lae-versamelde volumes en tegnologies ingewikkeld, nog nie volledig volwasse prosesse maak herwinning duur nie, wat weer beleggings in groter stelsels en verdere navorsing belemmer. Sonder skaaleffekte, tegnologiese deurbrake in die outomatisering van demontage en skeiding, sowel as ondersteunende regulatoriese raamwerk (bv. Bindende herwinde tariewe, vereistes vir die herwinning van produkontwerp-'Ontwerp vir herwinning'), bly 'n omvattende en ekonomies volhoubare seestroombedryf 'n groot uitdaging.

Vordering en uitdagings met die opbou van 'n Europese herwinningsinfrastruktuur

Ondanks die uitdagings, is daar sigbare vordering met die opbou van 'n Europese herwinningsinfrastruktuur vir Lake. As deel van die Wet op Kritieke Grondstowwe (CRMA), het die EU die ambisieuse doelwit geformuleer om ten minste 25% van die jaarlikse behoefte aan strategiese grondstowwe teen 2030 te herwin.

Verskeie loodsaanlegte en die eerste kommersiële inisiatiewe is in Europa geskep of word beplan:

• Heraeus Remloy (Bitterfeld, Duitsland): In Mei 2024 is Europa se grootste herwinningsfasiliteit vir seldsame huishoudelike magnete. Die stelsel het 'n aanvanklike verwerkingskapasiteit van 600 ton ou magneet per jaar, wat op mediumtermyn tot 1 200 ton verhoog kan word. Die tegnologie wat gebruik word, is bedoel om CO2 -uitstoot met 80% te verminder in vergelyking met primêre ekstraksie.
• Carester/Caremag (LACQ, Frankryk): Beplan van die konstruksie van 'n groot skaalstelsel vir die verfyning en herwinning van SEE, wat geskeduleer is om aan die einde van 2026 in werking te tree. Die verwerking van 2.000 ton ou magnete en 5.000 ton primêre seeskonsentraat per jaar word beplan, met 'n fokus op die ekstraksie van ligte en swaar meer soos neodymium, praseodym, dyprosium en terbium. Die projek is deur die EU -kommissie as 'n strategiese projek geklassifiseer.
• Mkango Resources / Hypromag: Ontwikkelde herwinningstelsels in Groot -Brittanje (via Hypromag Ltd) en beplan 'n stelsel in Pulawy, Pole (via Mkango Polska), wat ook as 'n strategiese EU -projek erken is. Hierdie projekte gebruik dikwels die HPMS -proses.
• Lewensinspireer (Italië): 'n EU-befondsde projek wat daarop gemik is om tot 700 ton meer (Neodymium, Palladium, Dysprosium) van elektroniese skrootmagnete op 'n industriële skaal te herwin. Op die langtermyn (tot 2040) word 'n kapasiteit van meer as 20.000 ton per jaar gesoek.

Hierdie inisiatiewe toon dat pogings aangewend word op sowel navorsings- as industriële vlakke om die sirkulêre ekonomie vir SEA in Europa te vestig. Die opbou van 'n omvattende en ekonomies volhoubare Europese REE -herwinningsinfrastruktuur is egter 'n lang proses. Dit verg aansienlike en deurlopende beleggings in tegnologie-ontwikkeling, kollektiewe en logistieke stelsels, sowel as die oorkom van skaaluitdagings van loodsaanlegte (dikwels TRL 6-7) om industriële toepassings te voltooi. Teen hierdie agtergrond moet die herwinde tariewe wat deur die EU geteiken word, as baie ambisieus beskou.

Duitse en Europese navorsingsprojekte en hul resultate/potensiaal (vanaf 2024/2025)

Die navorsingslandskap in Duitsland en Europa is baie aktief op die gebied van herwinning en vervanging van die see, ondersteun deur navorsingsinstellings en ondersteun deur nasionale en Europese ondersteuningsprogramme.

• Fraunhofer-Gesellschaft: Verskeie institute lewer belangrike bydraes.
  • Die Fraunhofer Instituut vir Property Circuit and Resource Strategy (IWKS) is 'n leier in die ontwikkeling van herwinningstegnologieë vir NDFEB -magnete. Gebruik projekte soos FUNMAG (herwinning van magnete vir e-mobiliteit) en herstel (vervaardiging van gedefinieerde magnettipes uit gemengde ou magnetiese vloei) en optimaliseer prosesse soos waterstofinligting (HPMS). Die herwinning van magnete uit windturbines is ook 'n fokuspunt van navorsing.
  • Die Fraunhofer Instituut vir Interface en Bio-Process Technology (IGB) ondersoek biotegnologiese prosesse vir die herstel van SEE.
  • Die voltooide Fraunhofer -riglynprojek “kritiek op seldsame aarde” het 'n belangrike basis gelê vir vervanging, toename in doeltreffendheid en herwinning.
• Helmholtz -gemeenskap:
  • Die Helmholtz Institute Freiberg vir hulpbrontegnologie (HIF) op die HZDR is ook baie aktief. Die Biokollekt -projek ontwikkel biotegnologiese metodes (bv. Met peptiede) vir die selektiewe ekstraksie van metale, insluitend Lake, uit komplekse stofvloei soos elektroniese skroot. In die Renare-projek (deel van die H2GIGA-begeleidingsprojek) word die herwinning van kritieke grondstowwe, insluitend Lake, van elektrolysers, ondersoek met behulp van innoverende flotasie en ekstraksiemetodes vir vloeistofpartikels.
• EU-befondsde projekte:
  • Susmagpro (voltooi in November 2023) was 'n baanbrekersprojek om 'n Europese herwinningsvoorsieningsketting vir meermagnete op te stel. Dit het die produksie en gebruik van herwinde magnete in luidsprekers en elektriese motors suksesvol gedemonstreer.
  • Reesilience (runtime tot 2026) bou voort op die resultate van SusMagPro en is daarop gemik om 'n weerstandige Europese voorsieningsketting vir meermagnete op te bou, insluitend deur sagteware -instrumente te ontwikkel om sekondêre materiale te optimaliseer en om die legeringsvervaardiging en poeiervoorbereidingstegnologieë te verbeter.
  • Greene en Harmony is nuwer EU -projekte wat in 2024 begin het. Greene fokus op die vermindering van die meerinhoud in magnete deur innoverende mikrostruktuurherontwerp. Harmony het ten doel om 'n vlieënierherwinningsbaan vir permanente magnete uit verskillende toepassings (windturbines, elektriese motors, elektroniese skroot) te vestig.
  • Ander relevante projekte is Remanence (voltooi, die herstel van NDFEB -magnete), geheime (ekstraksie van SEA uit fosfaatrots in kunsmisproduksie) en die voltooide projek Eurar, wat die grondslag gelê het vir 'n Europese meerbedryf en die Europese voorkoms geëvalueer het.
• Ander akteurs: Die eko-instituut skep gereeld studies en ontwikkel strategieplanne vir volhoubare hulpbronbestuur van SEE, met herwinning wat 'n sentrale rol speel.

Die navorsingslandskap in Duitsland en Europa is dinamies en spreek die hele waardeketting van vervanging tot herwinning tot alternatiewe ekstraksiemetodes aan. 'N Duidelike ontwikkeling van basiese navorsing tot toepassingsgerigte loodsprojekte en eerste kommersiële benaderings is herkenbaar. Die netwerk van uitstekende navorsingsinstellings met die nywerheid en die geteikende steun van nasionale en Europese programme is beslissende drywers. Die grootste uitdaging bly egter die suksesvolle oordrag van navorsingsresultate na die breë industriële toepassing en die skaal na ekonomies volhoubare prosesse (die oorkom van die 'Valley of Death' vir innovasies). Die demonstrasie van tegniese uitvoerbaarheid op 'n relevante vlak (hoë tegnologie -gereedheidsvlakke, TRL's) is net so belangrik soos die ontwikkeling van volhoubare sakemodelle.

Ontwikkeling en volhoubare onttrekking van nuwe bronne

Benewens vervanging en herwinning, is die ontwikkeling van nuwe primêre en sekondêre bronne van grondstowwe 'n belangrike komponent om die seevoer te diversifiseer.

Potensiaal van Europese meerdeposito's

Europa het geologies beduidende, maar tot dusver skaars gebruikte seevaart.

• Swede: Die pakhuis via Geijer naby Kiruna, wat deur die staatsmynmaatskappy LKAB ondersoek word, word beskou as die grootste bekende voorkoms van meer as 1 miljoen ton seldsame aardoksiede. LKAB is van plan om vanaf 2027 te begin ontbind, waardeur die volle produksievermoë slegs na 10-15 jaar se loodtyd bereik moet word. Benewens yster en fosfaat, bevat die erts in Geijer ongeveer 0,2% meer. 'N Ander belangrike Sweedse voorkoms is Norra Kärr, wat veral ryk is aan die swaar meer.
• Noorweë: Die FEN -karbonaatkompleks in die suide van Noorweë word verhandel as die potensieel grootste meerdeposito in Europa. Ramings neem aan met 8,8 miljoen ton algehele meer, insluitend ongeveer 1,5 miljoen ton magnetiese relevante meer. Die Rare Earths Noorweë (Ren) -onderneming ondersoek die gebied en beskou 'n uiteensetting as realisties vanaf 2030, wat moontlik 10% van die Europese behoeftes kan dek.
• Finland: Die fosfaatmyn Sokli in Lapland bevat ook potensiaal vir die onttrekking van die see as rentmeester.
• Groenland: Voorkoms soos Kvanefjeld, Kringlerne en Sarfartoq het beduidende seebronne. Die ontwikkeling hou egter verband met groot uitdagings, insluitend hoë infrastruktuurkoste, uiterste klimaatstoestande, 'n tekort aan geskoolde werkers en ingewikkelde goedkeuringsprosedures.
• Ander voorkoms: daar is ook kleiner of minder goed ondersoek in Duitsland (bv. Storkwitz in Sakse, wat as onekonomies beskou word, en Beierse toner met lae konsentrasies), Griekeland en Spanje.

Die ontwikkeling van hierdie Europese voorvalle hou egter verband met aansienlike hindernisse. Dit sluit die dikwels hoë beleggings- en bedryfskoste in in vergelyking met gevestigde produsente soos China, lang en ingewikkelde goedkeuringsprosesse (dikwels 10-15 jaar), streng omgewingsvereistes (veral in die hantering van radioaktiewe gepaardgaande materiale soos thorium en uraan) en die behoefte om sosiale aanvaarding vir mynprojekte te kry. Alhoewel hierdie voorkoms op lang termyn tot diversifikasie kan bydra, is dit nie 'n korttermynoplossing vir die huidige afhanklikheid nie. 'N Brugstrategie gebaseer op herwinning, vervanging en diversifikasie van bestaande invoerbronne is dus noodsaaklik.

Evaluering van geselekteerde Europese seedeposito-potensiaal, ekonomie, omgewingsaspekte, skedule

Die evaluering van geselekteerde Europese afsettings vir seldsame aarde toon verskillende ontwikkelingsstalletjies en potensiaal. Die Sweedse deposito deur Geijer/Kiruna word deur die staat LKAB bedryf en is in die eksplorasiefase met 'n versoekte goedkeuring. Met die beraamde hulpbronne van meer as een miljoen ton SEO en 'n groter persentasie ligte seldsame aard, kan ontbinding vanaf 2027 begin, waardeur die volle produksie eers na 10-15 jaar bereik sou word. Ekonomie word moontlik as kind en fosfaat gegee, maar dit verg aansienlike beleggings. Daar is uitdagings met radioaktiewe metgeselle, ruimteverbruik en die aanvaarding van die SAMI -bevolking.

Die Noorse Fen -karbonaatkompleks word ontwikkel deur Rare Earths Noorweë en is in gevorderde verkenning. Met 8,8 miljoen ton geskatte hulpbronne, waarvan 1,5 miljoen ton meer magneet, kan verminder word vanaf 2030, wat tien persent van die EU -vereistes kan dek. Die winsgewendheidsbeoordeling is steeds deurlopend, beduidende beleggings is nodig. Omgewingsaspekte handel oor die radioaktiwiteit deur torium en omgewingsversoenbaarheid van ontmanteling en voorbereiding.

Die Sweedse projek Norra Kärr van Tasman Metals is ryk aan moeilike skaars aarde en is in die goedkeuringsproses. As 'n langtermynprojek met 'n onsekere skedule, hang die ekonomie van HSEE-pryse en voorbereidingstegnologie af. Omgewingsvereistes en grondgebruikskonflikte verteenwoordig verdere uitdagings.

Die Finse SKLI -deposito van die Finse minerale groep bied SEA -potensiaal met beduidende LSEE -afsettings as 'n fosfaatmyn. Die ekonomie hang af van die fosfaatmark en die onttrekkingstegnologie van die see as 'n langtermynopsie vir die produkte. Die integrasie in bestaande mynbou en die bestuur van afval is sentrale aspekte.

Die Grönland Kvanefjeld -deposito, voorheen van GGG en nou van energie -oorgangsminerale, het 'n baie groot voorkoms van beide makliker en moeilike aarde. Die projek word egter polities deur 'n moratorium geblokkeer omdat uraanonderwerpe problematies is. Hoë ontwikkelingskoste, 'n gebrek aan infrastruktuur, radioaktiwiteit deur uraan, sowel as omgewings-, sosiale impak en inheemse regskwessies maak langtermynontwikkeling onseker.

Navorsing oor alternatiewe ekstraksiemetodes

Parallel aan die verkenning van konvensionele afsettings, word dit intensief ondersoek na alternatiewe om die see van sekondêre bronne te verkry en nuwe metodes te gebruik.

• Industriële afval as bron van grondstowwe (stedelike/industriële mynbou):
  • Steenkool (vlug) As: In die VSA is beduidende konsentrasies ernstige meer in steenkoolas van die poeierrivierkom geïdentifiseer. In Groot-Brittanje word 'n projek befonds deur Innovate UK (Mormair and Materials Processing Institute, Oktober 2024-Augustus 2025) vir die herstel van Neodymium, Praseodym en Scandium van koolstofflugashing deur middel van 'n kombinasie van chemiese lus-reaktore en koolholorering op 'n vlieënier. Die ekstraksie van koolstoffrugash met ioniese vloeistowwe word ook ondersoek.
  • Rooi slyk (BuildingXitrest): As 'n deur -produk van aluminiumproduksie val Red Slyk in groot hoeveelhede en bevat ook meer (veral Cer, Lanthan, Neodym, Scandium). Die afgesluit EU -projek Redmud het gefokus op die volledige herwinning van die bou van seksuele oorblyfsels, insluitend die onttrekking van die meer. Die konsentrasies is egter dikwels laag en die ekstraksie is ingewikkeld.
  • Phosforgips (kunsmisproduksie): Die EU -projekgeheime het prosedures vir ekstraksie van SEE (ND, PR, DY) suksesvol getoon uit die prosesstrome van fosfaat kunsmisproduksie op 'n loodsskaal. Hierdie benadering is veral volhoubaar omdat dit gebaseer is op reeds gebreekte materiaal en nie nuwe mynafval opwek nie.
• Biotegnologiese prosesse:
  • Biolaching en biomineralisasie: die gebruik van spesifieke mikroörganismes (bakterieë, sampioene) of hul metaboliese produkte (bv. Organiese sure, ensieme, peptiede) vir selektiewe oplossing (biiolaching) of bindend (biosorpsie, biomineralisering) van metale van ortes of afvalvloei is 'n belowende gebied van navorsing. Die Helmholtz Institute Freiberg (HIF) in die HZDR (Biokolkt -projek), byvoorbeeld, werk aan die gebruik van peptiede vir die selektiewe binding van die see. By die LMU München word die gebruik van lantaniedafhanklike bakterieë vir ekstraksie uit die see vanaf die see van industriële afval en mynwater nagevors, met die bakteriële stamoplossing wat belowende resultate toon. Die biolikering van magnetiese afval word ook ondersoek.
  • Fitominering: Plante word gebruik wat die metale van die grond verryk. Die metale kan dan verkry word deur die plantbiomassa te oes en te vryf. Hierdie prosedure is egter steeds in 'n baie vroeë toestand van navorsing, en die ekonomie is nog nie vir die see bewys nie.
• Tegnologie-volwassenheid (TRL): Baie van hierdie alternatiewe ekstraksiemetodes is nog in vroeë navorsing of loodsfases (TRL 3-6). Die skaalbaarheid van industriële standaarde en ekonomiese mededingendheid word dikwels nog nie gegee nie en benodig verdere intensiewe navorsings- en ontwikkelingswerk.

Die ontwikkeling van alternatiewe seepronne uit afvalvloei en die gebruik van biotegnologiese prosesse is baie belowend met betrekking tot volhoubaarheid en potensieel minder omgewingsbesoedeling in vergelyking met primêre mynbou. Hierdie benaderings kan 'n belangrike bydrae lewer tot die sirkulêre ekonomie en die afhanklikheid van nuut gemynde grondstowwe verminder. Die weg na industriële volwassenheid en ekonomie van hierdie tegnologieë is egter steeds wyd en verg aansienlike en langtermynbeleggings in navorsing, ontwikkeling en skaal. Hulle verteenwoordig dus medium tot langtermynopsies.

Ontwikkeling van meer omgewingsvriendelike skeidings- en verfyningsprosesse

Die konvensionele skeiding van die SEA, meestal met behulp van oplosmiddel-ekstraksie, is 'n energie-intensiewe proses wat groot hoeveelhede chemikalieë (s.ures, organiese oplosmiddels) het en omgewingsmiddels genereer. Daarom is navorsing oor meer omgewingsvriendelike en doeltreffender skeidingsprosedures van groot belang, nie net vir primêre grondstowwe nie, maar ook vir herwinning.

• Ioniese vloeistowwe (IL's) en diep eutiese oplosmiddels (DES): dit word intensief ondersoek as 'groen' oplosmiddelalternatiewe. Dit word gekenmerk deur lae dampdruk, nie -vlambaarheid en dikwels 'n hoë selektiwiteit vir sekere metale. Navorsing hieroor vind plaas aan die Universiteit van Rostock. In 2023/2024 is 'n spesiale uitgawe van die Minerals Journal met sterk Europese deelname aan hierdie onderwerp gewy.
• Uitdagings en TRL: Ondanks belowende laboratoriumresultate, die koste vir ILS/DES, hul langtermynstabiliteit onder prosesomstandighede, is die doeltreffende herstel van die oplosmiddels self en die skaalbaarheid van die prosesse steeds groot uitdagings. Baie van hierdie benaderings is nog steeds op die laboratorium of op die beste loodsskaal (TRL dikwels <6). Alhoewel navorsing al jare lank intensief nagevors is, was daar tot dusver geen breë kommersiële deurbrake in die meerbedryf nie.

Die ontwikkeling van 'n nuwe, meer omgewingsvriendelike en koste-effektiewe skeidingsproses is 'n belangrike sleutel om die ekologiese balans van die hele seewaardeketting (beide van primêre en sekondêre bronne) aansienlik te verbeter. Dit is 'n kernarea vir tegnologiese innovasies wat slegs 'n baie volhoubare Europese seevoer moontlik maak. Sonder vordering met die skeidingstegnologie bly die bou van 'n onafhanklike Europese waardeketting moeilik, selfs al was primêre of sekondêre grondstowwe beskikbaar.

Vordering en TRL -status van geselekteerde herwinnings- en substitusietegnologieë vir Lake in Europa/Duitsland (vanaf 2024/2025)

TRL (Technology Readiness Level): 1-3 Basiese navorsing, 4-6 Validering/demonstrasie in die laboratorium/relevante omgewing, 7-9 prototipe/stelseldemonstrasie in operasionele omgewing, kommersiële toepassing.

Die Europese en Duitse navorsingslandskap toon beduidende vordering met die herwinning- en substitusietegnologieë vir seldsame aarde, met verskillende benaderings om verskillende grade van rypheid te hê. Op die gebied van magneetvervanging ontwikkel yster-nitrid-magnete met 'n tegnologie wat gereed is vir tegnologie van 6-8, veral in die VSA deur Niron Magnetics, terwyl die EU-navorsing minder prominent voorgestel word. Hierdie tegnologie is gemik op toepassings in elektriese motors en kragopwekkers, maar staan ​​voor uitdagings in skaal, koste en prestasievergelyking met konvensionele NDFEB -magnete.

Mangani-Bismuth-magnete is in 'n vroeëre ontwikkelingsfase met 'n TRL van 4-7 geleë, met Duitse en Oostenrykse instellings soos die Tu Bergakademie Freiberg en die Montan Universiteit in Leoben. Die belangrikste toepassingsareas is industriële motors en sogenaamde “gapingsmagnete”, terwyl die sintese van suiwer fases, termiese stabiliteit en skaal die sentrale uitdagings verteenwoordig.

In die geval van fluoresserende stowwe het kwantumpunte reeds 'n hoë vlak van volwassenheid van 7-9 aan vertoontoepassings bereik, met die deelname van verskillende ondernemings en navorsingsinstellings soos Fraunhofer. Ondanks belowende toepassings in uitstallings, LED's en sonkragselle, is daar uitdagings rakende toksisiteit, stabiliteit en doeltreffendheid in vergelyking met fosfore in die see. Organiese LED's het reeds die volwassenheid van die mark bereik met 'n TRL en is teenwoordig as 'n gevestigde industrie in uitstallings en beligting, maar veg voort met lewensprobleme met blou LED's, sowel as koste- en doeltreffendheidsprobleme.

Die herwinning van NDFEB -magnete toon verskillende belowende benaderings. Die waterstofkoper gekombineer met materiaalherwinning het 'n TRL van 7-8 bereik, met Duitse instellings soos die Fraunhofer IWKS saam met internasionale vennote en EU-projekte soos Hypromag en Susmagpro/Resilience. Hierdie tegnologie stel direkte hergebruik vir nuwe magnete in staat, maar staan ​​voor uitdagings in die gehalte van herwinde magnete, die versameling, demontage en ekonomie.

Hydrometallurgiese prosedures met 'n TRL van 4-7 word ontwikkel deur Fraunhofer, die Tu Bergakademie Freiberg en maatskappye soos Carester en doelwit na die herstel van suiwer sien-oksied en metale. Die kompleksiteit van die prosesse, die gebruik van chemikalieë, koste en selektiwiteitskwessies bly sentrale uitdagings. Pyrometallurgiese benaderings is nog in die navorsingsfase met 'n TRL van 4-6 en veg met energieintensiteit, moontlike seevlies en suiwerheidsprobleme.

Innoverende biologiese prosesse soos biiolaching en biosorpsie word ondersoek met 'n TRL van 3-5 deur instellings soos HZDR, die LMU München en die Fraunhofer IGB vir elektriese skroot en industriële afval. Die uitdagings lê in die selektiwiteit, kinetika, robuustheid van die mikroörganismes en ekonomiese skaal.

Alternatiewe ekstraksiemetodes toon ook potensiaal. Die onttrekking uit koolstofflugashing met 'n 4-6 TRL word hoofsaaklik in die VSA en Britse projekte nagestreef, terwyl die onttrekking van fosfaat oorbly van kunsmisproduksie in die Secrets-projek met vennote soos Yara en REETEC 'n TRL van 6-7 behaal het. Albei benaderings veg met lae konsentrasies en ekonomiese kwessies.

Omgewingsvriendelike skeidingstegnologieë met behulp van ioniese vloeistowwe en diep eutektiese oplosmiddels is nog in die vroeë navorsingsfase met 'n TRL van 3-5, met die Universiteit van Rostock en verskillende EU-projekte wat betrokke is. Die uitdagings lê in die koste van die oplosmiddels, hul stabiliteit, herstel en skaalbaarheid vir industriële toepassing.

In 'n tyd wanneer 'n maatskappy se digitale teenwoordigheid sy sukses bepaal, is die uitdaging hoe om hierdie teenwoordigheid outentiek, individueel en verreikend te maak. Xpert.Digital bied 'n innoverende oplossing wat homself posisioneer as 'n kruising tussen 'n bedryfsentrum, 'n blog en 'n handelsmerkambassadeur. Dit kombineer die voordele van kommunikasie- en verkoopskanale in 'n enkele platform en maak publikasie in 18 verskillende tale moontlik. Die samewerking met vennootportale en die moontlikheid om artikels op Google Nuus te publiseer en 'n persverspreidingslys met ongeveer 8 000 joernaliste en lesers maksimeer die reikwydte en sigbaarheid van die inhoud. Dit verteenwoordig 'n noodsaaklike faktor in eksterne verkope en bemarking (SMarketing).

Meer daaroor hier:

• Outentieke. Individueel. Globaal: Die Xpert.Digital-strategie vir jou maatskappy

Strategiese opsies vir Duitsland vir langtermyn -onafhanklikheid

Ten einde die beduidende afhanklikheid van seldsame aarde, veral China en om langtermynveiligheid van aanbod te verseker, is Duitsland beskikbaar vir 'n aantal strategiese opsies op nasionale en Europese vlak. Dit sluit in politieke kursus, die struktuur van veerkragtige waardekettings, die intensivering van internasionale samewerking en die doelgerigte versterking van u eie tegnologiese leierskap.

Nasionale en Europese politieke ontwerp

Die politieke raamwerk is van kardinale belang om die nodige transformasies in die aanbod van grondstowwe te inisieer en te ondersteun.

Duitse grondstofstrategie en nasionale sirkulatoriese bestuurstrategie (NKWS)

Die Duitse grondstofstrategie, wat onlangs in 2020 opgedateer is, het ten doel om ondernemings in 'n veilige en volhoubare grondstofvoorraad te ondersteun. Die kernpilare is die diversifisering van die bronne van aanbod, die bevordering van herwinning en materiële doeltreffendheid, die versterking van huishoudelike grondstofverkryging (waar moontlik en verstandig), sowel as die ondersteuning van Duitse ondernemings in internasionale mededinging. Die belangrikheid van navorsing en ontwikkeling as vervanging en doeltreffender herwinningsprosesse word veral beklemtoon vir kritieke grondstowwe soos SEA.

Die nasionale sirkulatoriese sakestrategie (NKW's) wat in Desember 2024 deur die federale regering aangeneem is, stel hier belangrike aanvullende aksente. Sluit hul sentrale doelwitte met relevansie vir die meer in:

• Vermindering van primêre verbruik van grondstowwe: op lang termyn moet die verbruik per capita van primêre grondstowwe in Duitsland aansienlik verminder word.
• Sluiting van stofstroombane: die verhouding van sekondêre grondstowwe in die gebruik van materiaal moet aansienlik verhoog word; Die EU streef na 'n verdubbeling teen 2030, 'n doel wat die NKWS optel.
• Versterking van die onafhanklikheid van grondstowwe: Die doel word uitdruklik 25% van die behoefte aan strategiese grondstowwe soos seldsame aarde of litium teen 2030 deur herwinning nagestreef deur herwinning, wat in harmonie is met die EU -wet op kritiese grondstowwe.

Die vorige implementering van hierdie strategieë is egter krities beskou. Kenners kritiseer 'n leemte tussen die geformuleerde doelwitte en die werklike implementering, veral met betrekking tot die voorsiening van voldoende fondse, die versnelling van goedkeuringsprosedures vir binnelandse projekte en die gebrek aan bereidwilligheid om in die belegging van die industrie te belê, solank die wêreldmarkpryse vir Lake relatief laag is. 'N Gebrek aan strategiese denke en konkreet word bindende maatreëls gekritiseer. Die NKWS is hier 'n nuwer benadering, waarvan die effektiwiteit nog moet bewys. Daar is 'n duidelike konflik van doelwitte tussen die langtermyn -strategiese voorsiening en ekonomiese oorwegings op kort termyn, wat deur politieke beheer oorkom moet word.

EU Kritiese grondstowwe (CRMA)

Die EU Critical Raw Materials Act (CRMA), wat in Mei 2024 in werking getree het, vorm die Sentraal -Europese wetlike raamwerk om die verskaffing van sekuriteit met kritieke en strategiese grondstowwe te versterk. Die kernbestemmings vir 2030 is ambisieus:

• Minstens 10% van die jaarlikse EU -vereiste van strategiese grondstowwe moet uit binnelandse finansiering kom.
• Minstens 40% moet in die EU verwerk word.
• Minstens 25% moet van herwinning binne die EU gedek word.
• Die afhanklikheid van 'n enkele derde land vir 'n strategiese grondstof is beperk tot 'n maksimum van 65%.

'N Hart van die CRMA is die aanwysing en bevordering van so -oproepe strategiese projekte. Dit kan baat vind by versnelde goedkeuringsprosedures (hoogstens 27 maande vir mynprojekte, 15 maande vir verwerking en herwinningsprojekte) en finansiële ondersteuning. In Maart 2025 is 'n eerste lys van 47 sulke projekte gepubliseer wat batterybronne beïnvloed, maar ook projekte in die omgewing van minder gereelde aarde insluit (bv. Die Kiruna Mines -projek in Swede en herwinningsinisiatiewe soos die Pulawy -projek in Pole). Nasionale kontakpunte vir hierdie projekte moet vernoem word vir implementering in Duitsland (sperdatum tot Februarie 2025), waardeur die Federale Ministerie van Ekonomie en Klimaatbeskerming (BMWK) en die Duitse grondstofagentskap (DERA) 'n koördinerende rol speel.

Die beoordeling van die CRMA is gemeng. Aan die een kant word die handeling gesien as 'n belangrike en noodsaaklike stap in die rigting van die aanspreek van grondstofverslawing. Aan die ander kant is daar twyfel oor die tegniese en ekologiese realiseerbaarheid van die ambisieuse doelwitte, veral vir seldsame aarde, binne die tydsraamwerk. Die dikwels baie lang goedkeuringstye vir mynprojekte (10-15 jaar) is in teenstelling met die sperdatums wat in die CRMA geteiken word. Daarbenewens kan die weerstand van die burgerlike bevolking die implementering teen nuwe mynbou- of verwerkingsprojekte in Europa vertraag. Die sukses van die CRMA sal beslissend afhang van die konsekwente implementering deur die lidlande, die mobilisering van aansienlike private beleggings en die ontbinding van konflikte van doelwit, byvoorbeeld tussen vinnige permitte en hoë omgewingstandaarde.

Befondsingsprogramme en inisiatiewe

Om die strategiese doelwitte te ondersteun, is daar 'n wye verskeidenheid finansieringsprogramme op Duitse en Europese vlak:

• Duitsland: Die BMWK en die Federale Ministerie van Onderwys en Navorsing (BMBF) bied verskillende programme aan wat navorsing, ontwikkeling en innovasie aanspreek op die gebied van kritieke grondstowwe, hulpbrondoeltreffendheid en sirkulêre ekonomie. Dit sluit die nuut uitgelegde grondstoffonds, die program in (die versterking van die transformasiedinamika en vertrek in die gebiede en op die steenkoolkragsentrale) en ongebonde finansiële lenings (UFK-waarborge) om buitelandse projekte te beveilig.
• EU: Programme soos Horizont Europe, Inveu en Life bied finansieringsopsies aan vir navorsing, innovasie en implementering van tegnologie op die gebied van sien -substitusie, herwinning en volhoubare onttrekking. Die innovasiefonds kan fondse bied vir die herwinningsvermoë.
• Inisiatiewe: Die European Raw Materials Alliance (ERMA) speel 'n belangrike rol in die identifisering en bevordering van beleggingsprojekte langs die hele Sea Valede -ketting in Europa. Erma het die doelwit geformuleer dat 20% van die Europese behoefte aan seesmagnete uit die produksie van EU teen 2030 gedek kan word, waarvoor beleggings van ongeveer 1,7 miljard euro geïdentifiseer is. Hulpbrondoeltreffendheidsprogramme soos vordering in Duitsland dra ook by tot die bewustheid en inisiëring van maatreëls.

Alhoewel daar 'n groot aantal finansieringsinstrumente is, is hul effektiewe koördinasie, toeganklikheid, veral vir klein en mediumgrootte ondernemings (KMO's) en voldoende finansiële hulpbronne in verhouding tot die grootte van die uitdaging, deurslaggewend vir die doeltreffendheid daarvan. 'N Fragmentering van die finansieringslandskap en burokratiese hindernisse kan die beoogde effek verminder en die dringend nodige vinnige struktuur van die vermoëns vertraag.

Oorsig van die EU en Duitse politieke strategieë en befondsingsprogramme wat relevant is vir seldsame aarde (keuring)

Die Europese Unie en Duitsland het verskillende politieke strategieë en ondersteuningsprogramme ontwikkel wat veral van belang is vir seldsame aarde. Die EU -kritieke grondstowwe (CRMA) van die Europese Unie het ten doel om tien persent van die vereiste grondstowwe teen 2030 te wen, om 40 persent te verwerk en 25 persent te dek deur te herwin, waardeur die afhanklikheid van 'n enkele derde land tot 'n maksimum van 65 persent beperk moet word. Strategiese projekte word befonds op die gebiede van ontmanteling, verwerking en herwinning, sowel as navorsing en innovasie.

Die Duitse grondstofstrategie van die federale regering, onder leiding van die BMWK, fokus op diversifikasie, herwinning en huishoudelike onttrekking waar sinvolle sowel as navorsing en ontwikkeling vir vervanging. Maatreëls vir diversifikasie, navorsing en ontwikkeling vir herwinning en vervanging, sowel as die ondersoek van binnelandse potensiaal, word ondersteun. Die National Circuit Business Strategy of BMUV en BMWK beoog om 25 persent van die behoefte aan strategiese grondstowwe te dek deur primêre verbruik van grondstowwe te herwin en te verminder. Die ontwikkeling van herwinningsvermoë, ontwerp vir herwinning en navorsing en ontwikkeling van herwinningstegnologieë word befonds.

Die Duitse grondstoffonds van BMWK en KFW moet bydra tot die veiligheid van grondstowwe en afhanklikhede verminder deur projekte te bevorder vir onttrekking, verwerking en herwinning van kritieke en strategiese grondstowwe tuis en in die buiteland. Die BMWK -befondsingsprogram ondersteun die transformasie van steenkoolstreke en bevorder die produksie en herstel van kritieke grondstowwe vir sleutelkomponente.

Op Europese vlak versterk Horizont Europe die wetenskaplike en tegnologiese grondslae en bevorder dit innovasie, veral navorsing en innovasie vir vervanging, herwinning, volhoubare onttrekking en nuwe materiale. Die Europese grondstowwe -alliansie (ERMA) van EIT -grondstowwe en die EU werk aan die vestiging van veerkragtige EU -waardekettings vir grondstowwe en identifiseer en ondersteun beleggingsprojekte in die afbreek, verwerking en herwinning van seldsame aarde. Die Duitse program KMO innoverend: hulpbrondoeltreffendheid en sirkulêre ekonomie van die BMBF versterk navorsing en ontwikkeling by klein en mediumgrootte ondernemings en bevorder die doeltreffende verskaffing en gebruik van kritieke grondstowwe, innoverende herwinningsprosesse en sirkulêre produkte.

Konstruksie van veerkragtige waardekettings in Duitsland en Europa

Die struktuur van u eie, weerstandige waardekettings vir seldsame aarde in Europa is 'n sentrale element om die afhanklikheid van China te verminder. Dit verg pogings op alle vlakke, van onttrekking van grondstowwe tot verwerking tot die produksie van eindprodukte en herwinning.

Geleenthede en uitdagings in die opbou van binnelandse verwerking en raffinaderyvermoë

'N Kritieke bottelnek in die huidige Europese See-landskap is die gebrek aan beduidende kapasiteit vir die skeiding van die rou meer in individuele oksiede met 'n hoë suiwerheid en vir daaropvolgende metaalproduksie. Selfs al sou Europa toenemend primêre of sekondêre grondstowwe verkry, moet hulle dikwels na China uitgevoer word vir verdere verwerking, wat slegs afhanklikheid sou verskuif.

• Noodsaaklikheid: Die vestiging van Europese skeidingstelsels en metaalhutte is noodsaaklik om 'n werklike diepte van waarde en strategiese outonomie te bewerkstellig.
• Voorbeelde van benaderings: In Estland bedryf NEO -prestasie reeds materiale (Silket) 'n skeidingstelsel, wat egter op ingevoerde konsentrasies staatmaak. In Frankryk is daar planne vir 'n fasiliteit in La Rochelle en die Caremag -projek in LACQ is gerig op geïntegreerde verwerking en herwinning. Daar is ook inisiatiewe in Pole (Pulawy Project).
• Ekonomie: Die struktuur van sulke stelsels is uiters kapitaalintensief. Die beleggingskoste is hoog en Europese produsente sal moet meeding met die gevestigde en dikwels gesubsidieerde Chinese ondernemings. Aanvaardingskontrakte op lang termyn en 'n stabiele pryse sou nodig wees om beleggings aan te moedig.
• Tegnologiese hindernisse: Spesifieke kennis is nodig vir die komplekse skeidingsprosesse. Daarbenewens moet omgewingsvriendelike en energie -effektiewe prosedures ontwikkel en afgeskaal word om aan die hoë Europese omgewingstandaarde te voldoen.
• LSEE teen HSEE: Spesiale aandag vereis die ontwikkeling van verwerkingskapasiteit vir swaar meer (HSEER), aangesien die afhanklikheid van China (insluitend die verwerking van grondstowwe van Myanmar) byna 100% is en hierdie elemente vir hoëprestasie -magnete van kritieke belang is.

Die vestiging van 'n volledige Europese ketting vir die skepping van die see is 'n generasieprojek wat skaars gerealiseer kan word sonder groot staatsfinansiering, langtermyn politieke verpligtinge en noue samewerking tussen openbare en private akteurs. 'N Emosfokus op huishoudelike ontmanteling, sonder die parallelle ontwikkeling van verwerking, metaalvervaardiging en magnetiese produksievermoë, sou die strategiese afhanklikheid nie fundamenteel oplos nie.

“Ontwerp vir herwinning” as 'n langtermynstrategie

Nog 'n belangrike langtermynstrategie is die ontwerp van produkte wat seldsame aarde bevat in die sin van die sirkulêre ekonomie ('Ontwerp vir herwinning', DFR).

• Doelwitte: Produkte moet op so 'n manier gebou word dat seesbevattende komponente (bv. Magnete in elektriese motors) aan die einde van die produklewe maklik geïdentifiseer, uitmekaar gehaal kan word en gebruik word vir 'n verskeidenheid herwinning. Dit sou die doeltreffendheid en ekonomie van die herwinning aansienlik verhoog.
• Instrumente: Die bekendstelling van digitale produkpasse wat gedetailleerde inligting bevat oor die materiële samestelling en demontage -instruksies word gesien as 'n belangrike instrument om die nodige deursigtigheid vir effektiewe herwinning te skep. Standaardpogings is ook hier relevant.
• Uitdagings: Die implementering van DFR -beginsels is ingewikkeld, veral in geglobaliseerde voorsieningskettings met 'n wye verskeidenheid vervaardigers en produkontwerpe. Die ontwikkeling en handhawing van bindingsstandaarde is 'n groot uitdaging.

'Ontwerp vir herwinning' is 'n noodsaaklike, maar natuurlik baie langtermynstrategie. Hul volle effek op die beskikbaarheid van sekondêre grondstowwe sal slegs ontwikkel wanneer produkte wat volgens die DFR -beginsels vandag ontwerp is, die einde van hul lewensiklus binne 10, 15 of meer jaar bereik. Op kort termyn kan DFR nie die huidige aanbodprobleme oplos nie, maar is dit noodsaaklik vir die ontwikkeling van 'n volhoubare en veerkragtige sirkulêre ekonomie vir SEA in die toekoms.

Internasionale samewerking en diversifikasie

Aangesien 'n volledige selfvoorsiening in seldsame aarde vir Duitsland en Europa op kort tot mediumtermyn onrealisties is, speel internasionale samewerking en die diversifikasie van die bronne van aanbod 'n sentrale rol in elke veerkragtigheidstrategie.

Potensiële en volhoubaarheidsbeoordeling van grondstofvennootskappe

Duitsland en die EU versterk hul pogings om grondstofvennootskappe uit te brei en uit te brei met verskillende lande wêreldwyd.

• Gegradueerde lande en fokus grondstowwe:
  • Chili: Fokus op litium en koper, maar ook potensiaal vir ander minerale. In Januarie 2023 en Junie 2024 is die samewerking bevestig, met die fokus op volhoubare ontmanteling en wetenskaplike uitruil.
  • Mongolië: Vennootskap sedert 2011, strategiese vennootskap sedert Februarie 2024. Ondersteuning van die Duitse Mongoolse Universiteit van Raw Materials and Technology.
  • Australië: Samewerking van energie en grondstowwe sedert 2017, verhoog die fokus op klimaatsbeskerming en kritieke minerale. Studie “Australië-D-D-Duitslandige kritieke minerale verskaffingskettingsstudie” vir die identifisering van potensiaal vir waardeskepping.
  • Kanada: Strategiese vennootskap op die gebied van kritieke grondstowwe.
  • Ander vennote: Kazakstan, Oekraïne, Groenland, sowel as verskillende Afrika (bv. Namibië, Sambië, DR Kongo) en Suid -Amerikaanse lande (bv. Argentinië) is die fokus van die EU vir grondstofvennootskappe.
• Doelwitte van die vennootskappe: Benewens die diversifisering van die afleweringsbronne, gaan dit ook oor die ondersteuning van die vennootlande in volhoubare onttrekking van grondstowwe, die bevordering van waardeskepping op die terrein (byvoorbeeld deur verdere verwerkingsvermoë te bou) en die vestiging van hoë omgewings-, maatskaplike en bestuurstandaarde (ESG).
• Uitdagings en risiko's: Die implementering van sulke vennootskappe is ingewikkeld. Dit is belangrik om te verseker dat die ESG -standaarde voldoen en groenwas vermy. Baie potensiële vennootlande is polities onstabiel of het tekorte in die regering. Daar is ook 'n sterk kompetisie, veral met China, om toegang tot grondstowwe en invloed in hierdie lande te kry. Die basiese probleem van veerkragtigheid los nie 'n suiwer hervestiging van 'n dominante akteur (China) na verskeie akteurs op nie, wat ook potensieel onstabiel is of deur China beïnvloed word. 'N Baie noukeurige keuse van die vennote en 'n intelligente ontwerp van die ooreenkomste wat werklike voordele vir beide kante (' wen-wen ') skep en nie net eensydige belange nastreef nie.

Geopolitieke implikasies en langtermynstabiliteit

Die aanbod van kritieke grondstowwe soos seldsame aarde het lankal 'n sentrale veld van geopolitieke botsings geword.

• Instrumentalisering van aflewerings van grondstowwe: Die risiko dat aflewerings van grondstowwe as 'n politieke drukmiddel in internasionale konflikte gebruik word, is werklik en het in die verlede reeds tot aansienlike markfoute gelei.
• Die noodsaaklikheid van 'n samehangende Europese strategie: in die lig van hierdie geopolitieke dimensie is 'n suiwer ekonomies of tegnologies gedrewe grondstofbeleid nie voldoende nie. 'N Samehangende van Europese beleid vir buitelandse handel, veiligheid en ontwikkeling is nodig as geïntegreerde grondstofaspekte. Die beveiliging van die seevoer is dus onlosmaaklik gekoppel aan die versterking van Europese soewereiniteit en die ontwerp van veerkragtige internasionale verhoudings. Dit verg noue koördinasie binne die EU en met dieselfde internasionale vennote.

Versterking van tegnologiese leierskap

Die ontwikkeling en toepassing van 'n mens se eie gevorderde tegnologieë op die gebied van vervanging, herwinning en volhoubare onttrekking van seldsame aarde bied Duitsland die geleentheid om die afhanklikheid daarvan te verminder en terselfdertyd nuwe ekonomiese potensiaal te bied.

Duitsland se innovasiepotensiaal in vervanging, herwinning en volhoubare onttrekking

Duitsland het 'n sterk en breë navorsingslandskap op die gebied van materiale wetenskap, chemie en prosesstegnologie, beide by universiteite en nie-universiteitsnavorsingsinstellings (bv. Fraunhofer-Gesellschaft, Helmholtz Community, Leibniz Community) en in die industrie.

• STRICH VILLE: Soos uiteengesit in Afdeling III, is daar belowende navorsingsbenaderings in Duitsland en Europa vir die ontwikkeling van seevrye magnete, meer doeltreffende katalisators en fluoresserende, innoverende herwinningsprosesse (bv. HPMS, hidrometallurgiese en biotegnologiese benaderings) en vir die ekstraksie van see uit alternatiewe bronne.
• Uitdagingstegnologie -oordrag: 'n Sentrale uitdaging is om die uitstekende navorsingsresultate vinniger en meer effektief in industriële toepassings en bemarkbare produkte (oordragnavorsing) te omskep. Daar is dikwels 'n gaping tussen basiese navorsings-/loodsprojekte en kommersiële skaal.
• Wêreldwye mededinging: Duitsland en Europa is in intensiewe wêreldwye mededinging vir tegnologie -leierskap, veral met die VSA en China, wat ook op groot skaal in hierdie gebiede belê. Om hier te kan bestaan, is die ontwikkeling van loodsaanlegte en die skepping van sleutelmarkte vir volhoubare en innoverende produkte, geteikende en aansienlike bevordering van sleuteltegnologieë, die ontwikkeling van loodsaanlegte en die skepping van sleutelmarkte vir volhoubare en innoverende produkte.

Ekonomiese gevolge van oorskakeling na REE-vrye tegnologieë vir sleutelbedrywe

Die oorskakeling na tegnologieë wat minder of geen seldsame aarde benodig nie, het ingewikkelde ekonomiese gevolge:

• Koste-voordeel-assessering: Op kort termyn kan die vervanging van die SEA geassosieer word met hoër koste of moontlike prestasieverliese vir sekere toepassings. Op lang termyn kan die vermindering van die aanbodkettingrisiko's en die ontwikkeling van nuwe markte vir innoverende produkte egter op die langtermyn, maar die ontwikkeling van nuwe markte vir innoverende produkte verminder.
• Beleggings- en aanpassingsvereiste: Duitse industrie, veral in die sleutelsektore, motorkonstruksie, hernubare energieë en elektronika, word teëgekom met aansienlike beleggings en aanpassing om hul produksieprosesse en produkte na seewapens of vrye alternatiewe oor te skakel. Dit beïnvloed nie net die eindprodukte nie, maar ook die hele verskaffingskettings.
• Geleenthede vir 'eerste beweger': Duitse ondernemings wat vroeg op innoverende, volhoubare en kritieke grondstowwe vertrou, kan mededingende voordele as 'eerste beweger' verseker en nuwe, belowende markte open. Dit verg egter die risiko vir risiko en 'n langtermyn strategiese oriëntasie.

Die oorskakeling na REE-vrye of doeltreffende tegnologieë is dus nie net 'n kwessie van veiligheid van aanbod nie, maar ook 'n strategiese kursus vir die toekomstige mededingendheid van die Duitse industrie in die wêreldwye toekomstige markte.

Sintese en aanbevelings vir aksie vir Duitsland

Die ontleding van die seldsame aarde-probleem het die diepgaande afhanklikheid van Duitsland en Europa van wêreldwye, veral Chinese, voorsieningskettings en die gepaardgaande ekonomiese en geopolitieke risiko's illustreer. Terselfdertyd word belowende navorsingsbenaderings en strategiese opsies getoon om hierdie afhanklikheid te verminder en die veiligheid van die aanbod op lang termyn te verhoog. Die bereiking van groter onafhanklikheid is egter 'n ingewikkelde onderneming wat 'n samehangende strategie en konsekwente optrede van politiek en nywerheid verg.

Evaluering van die risiko's, geleenthede en konflikte van doelstellings

Die aanbod van seldsame aarde is van uitstekende strategiese belang vir Duitsland, aangesien hierdie grondstowwe onontbeerlik is vir sleuteltegnologieë van die energie -oorgang, digitalisering en vir belangrike takke van die nywerheid, soos motorbou. Die huidige wêreldwye aanbodstruktuur, wat deur China oorheers word in die bevordering en veral hou aansienlike risiko's in as gevolg van prys wisselvalligheid, afleweringsbottels en die potensiële instrumentalisering van grondstofvoorsiening vir geopolitieke doeleindes. Hierdie risiko's word verder vererger deur die toenemende wêreldvraag.

Die kanse om hierdie afhanklikheid te verminder, is 'n multi -track -benadering:

• Substitusie en doeltreffendheid: Navorsing oor vervangingsmateriaal en seevrye tegnologieë, veral vir magnete, sowel as die toename in materiaaldoeltreffendheid, bied potensiaal om die spesifieke SEA-vereiste op medium tot lang termyn te verminder.
• Herwinning en sirkulêre ekonomie: Die vestiging van 'n Europese herwinningsinfrastruktuur kan 'n belangrike bydrae lewer tot sekondêre grondstofvoorraad, maar het tegnologiese en ekonomiese uitdagings te kampe.
• Diversifikasie en huishoudelike bronne: Die ontwikkeling van nuwe internasionale verskaffingsbronne via grondstofvennootskappe en die potensiële gebruik van Europese voorvalle kan die afleweringsbasis vergroot, maar hou verband met u eie risiko's en lang levertye.

As u hierdie geleenthede nastreef, kom teenstrydige doelwitte onvermydelik voor:

• Ekonomiteit teenoor pensioenveiligheid: Beleggings in binnelandse onttrekking, verwerking of gevorderde herwinningstegnologieë is dikwels meer koste -intensief as om van gevestigde, goedkoop bronne in te voer, veral solank die wêreldmarkpryse laag is. Kort -termyn kosteoptimalisering is in stryd met langtermyn strategiese veerkragtigheid.
• Omgewingsbeskerming teen plaaslike ontmanteling/verwerking: die onttrekking en verwerking van SEE is omgewingsintensief. Die nakoming van hoë omgewingstandaarde in Europa verhoog projekte en kan lei tot aanvaardingsprobleme onder die bevolking, terwyl dit na lande met laer standaarde verhuis word, is eties twyfelagtig.
• Speed ​​Vs. Deeglikheid: Die dringende behoefte aan veiligheid van die aanbod verg vinnige oplossings, terwyl dit volhoubare en omgewingsvriendelike waardekettings bou, sowel as die ontwikkeling van nuwe tegnologieë.

Die bereiking van onafhanklikheid in seldsame aarde is nie 'n enkelvoudige doel nie, maar moet oorweeg word in die breër konteks van ander strategiese imperatief, soos klimaatneutraliteit, die handhawing van ekonomiese mededingendheid en die handhawing van wêreldwye verantwoordelikheid vir volhoubaarheid. Dit verg deeglike oorweging van prioriteite en die bereidwilligheid om kort -termynkoste vir langtermyn strategiese voordele te aanvaar.

Konkrete, geprioritiseerde aanbevelings vir optrede vir politiek en nywerheid

Ten einde Duitsland se veiligheid van die aanbod met seldsame aarde volhoubaar te verbeter en die afhanklikheid van individuele verskaffers te verminder, is 'n gekoördineerde prosedure vir politiek en nywerheid nodig. Die volgende aanbevelings vir aksie word volgens tydskategorieë geprioritiseer:

Kort -termynmaatreëls (tot 2 jaar)

Intensivering van grondstofmonitering en risiko -opsporing:

• Versterking van die vermoëns van die Duitse grondstofagentskap (DERA) en die BMWK vir deurlopende ontleding van wêreldwye seemarkte, voorsieningskettingrisiko's (insluitend verwysing en intermediêre produkte) en geopolitieke ontwikkelings.
• Bou 'n vroeë waarskuwingstelsel vir potensiële pensioenversteurings.

Versnelling van goedkeuringsprosedures vir strategiese projekte:

• Konsekwente gebruik van die versnelde goedkeuringsprosedures in die EU CRMA vir strategies belangrike herwinning, verwerking en potensieel onttrekkingsprojekte in Duitsland en Europa.
• Volgens CRMA is die vestiging en effektiewe toerusting van die nasionale kontakpunte (“een-stop-winkels”).

Bou strategiese alliansies en diversifikasie van invoere:

• Aktiewe bevordering van korporatiewe samewerking vir die gesamentlike aankoop van reeds gesofistikeerde meer of kritieke voorlopige produkte (bv. Magnete) uit gediversifiseerde bronne wat net so gebaseer is.
• Ondersoek en moontlik 'n strategiese, toepassingsverwante voorraad vir veral kritieke meer of komponente wat daaruit gemaak is.

Gerigte bevordering van loods- en demonstrasieprojekte:

• Voorsiening van risikokapitaal en befondsing vir die afskaling van belowende Duitse en Europese navorsingsbenaderings op die gebied van sien-herwinning (bv. Outomatiese demontage, doeltreffende skeidingstegnologieë) en substitusie (bv. SEA-vrye magnete) op 'n industriële standaard (TRL 6-8).

Mediumtermynmaatreëls (2-7 jaar)

Konstruksie van kommersiële herwinning- en verwerkingstelsels:

• Die skepping van aansporings en die vermindering van beleggingsskurfte vir die ontwikkeling van eerste kommersiële stelsels vir die herwinning van seesbevattende produkte (veral magnete, batterye, elektroniese skroot) en vir die verwerking van meerkonsentrate in Duitsland/Europa.
• Dit sluit die skeiding van LSEE en HSEE sowel as metaalproduksie in.

Implementering van “ontwerp vir herwinning” en digitale produkpasse:

• Ontwikkeling en geleidelike bekendstelling van bindingsstandaarde vir 'n herwinningsprodukontwerp vir relevante produkgroepe (bv. Elektroniese motors, elektroniese toestelle) op EU -vlak.
• Die vestiging van digitale produkpasse wat inligting verskaf oor die materiële samestelling (insluitend seevaarte) en ontnugbaarheid.

Stelselmatige uitbreiding en verdieping van grondstofvennootskappe:

• Die gevolgtrekking en implementering van grondstofvennootskappe met geselekteerde lande wat seedeposito's het. Fokus op die nakoming van hoë ESG -standaarde, die bevordering van plaaslike toegevoegde waarde en die skepping van betroubare afleweringsverhoudinge.
• Ondersteun Duitse ondernemings om deel te neem aan volhoubare internasionale mynbou- en verwerkingsprojekte deur middel van instrumente vir finansiering vir buitelandse handel (bv. UFK -waarborge).

Eksamen en moontlik bevordering van plaaslike/Europese primêre verkryging:

• Implementering van gedetailleerde uitvoerbaarheid en omgewingsimpakstudie vir die belowendste Europese see -afsettings (bv. Kiruna, FEN).
• Met 'n positiewe resultaat en onder die strengste omgewings- en sosiale vereistes, sowel as om sosiale aanvaarding te verseker: geteikende bevordering van loodsprojekte vir die ontwikkeling en voorbereiding.

Beleggings in opleiding en verdere onderwys:

• Konstruksie en bevordering van kursusse en opleidingsprogramme wat spesialiste kwalifiseer vir die hele Sea Value-ketting-van geowetenskappe om tegnologie en materiaalwetenskappe te verwerk om kundiges te herwin.

Langtermynmaatreëls (7+ jaar):

Vestiging van 'n robuuste Europese sirkulêre ekonomie vir Lake:

• Die skepping van 'n funksionerende mark vir 'n sekondêre meer deur geoptimaliseerde insamelings-, sorterings- en voorbereidingsinfrastrukture, bindingsyfers van die herwinnings van die herwinnings (waar nuttig) en die bevordering van die vraag na herwinde materiale.

Deurlopende F & E-befondsing vir ontwrigtende innovasies:

• Langtermynondersteuning vir die basiese en toepassingsgerigte navorsing oor die ontwikkeling van die volgende generasie vervangingsmateriaal en volledig seevrye tegnologieë vir sleuteltoepassings.

Die skepping van sleutelmarkte vir volhoubare produkte:

• Gebruik van openbare aankope en ander instrumente vir die bevordering van produkte wat óf volhoubare/herwinde meer bevat, óf gebaseer is op seevrye alternatiewe en 'n hoë hulpbrondoeltreffendheid het.

'N Suksesvolle strategie vir die vermindering van seevlawing vereis 'n intelligente “beleidmengsel”. Dit moet van aansporings in die markekonomie wees (byvoorbeeld vir beleggings in herwinning en vervanging, CO2 -pryse, wat indirek wesenlike doeltreffendheid bevorder), duidelike en betroubare regulatoriese vereistes (bv. Herwinde kwotas, ecodesign -vereistes, transpariteitsverpligtinge) en direkte staatsondersteuning (veral vir F & A, loodsplante en strategiese projekte met 'n hoë risiko of lang kombinasie -amortisasie -tyd). Om die enigste verantwoordelikheid aan die onderneming te laat, soos dikwels in die verlede beoefen word, in die lig van die spesifieke markstruktuur (oligopolis, staatsakteurs), is die hoë beleggingsrisiko's en die geopolitieke dimensie van die meerprobleem nie voldoende om die nodige transformasie te veroorsaak nie.

Langtermynvisie vir volhoubare en veerkragtige sorg in Duitsland met kritieke grondstowwe

Die langtermynvisie vir Duitsland moet nie net daarop gemik wees om die afhanklikheid van individuele afleweringslande vir seldsame aarde beduidend te verminder nie, maar ook om 'n baanbrekersrol te neem in die ontwikkeling en toepassing van volhoubare grondstowwe en omsendbriewe ekonomiese modelle. Dit beteken:

Gediversifiseerde en veerkragtige voorsieningskettings

Duitsland trek kritiese grondstowwe uit verskillende bronne, met grondstofvennootskappe wat 'n sentrale rol op ooghoogte speel en in ooreenstemming met die hoogste volhoubaarheidstandaarde.

Sterk Europese toegevoegde waarde

'N Beduidende deel van die behoeftes van die meer en die produkte wat daaruit vervaardig word (veral magnete) word binne Europa verkry, verwerk en herwin, gebaseer op mededingende en omgewingsvriendelike tegnologieë.

Innovasieleierskap

Duitse ondernemings en navorsingsinstellings is leiers in die ontwikkeling en kommersialisering van substitusietegnologieë, hoogs doeltreffende herwinningsprosesse en hulpbronverskille produkontwerpe.

Gevestigde sirkulêre ekonomie

Skaars aarde en ander kritieke grondstowwe word stelselmatig in geslote stroombane bestuur, wat die behoefte aan primêre grondstowwe tot die minimum beperk en die omgewingsbesoedeling verminder.

Strategiese versiendheid

Duitsland het meganismes vir vroeë opsporing, veranderende grondstofbehoeftes en moontlike aanbodrisiko's en kan sy strategieë buigsaam aanpas.

Onafhanklikheid in seldsame aarde is nie 'n statiese finale toestand nie, maar 'n deurlopende proses van minimalisering, tegnologiese aanpassing en strategiese posisionering in 'n dinamies veranderende wêreldomgewing. Lang -termyn veerkragtigheid verg dus nie net een pogings nie, maar ook 'n permanente politieke prioriteit, volhoubare beleggings en die vermoë om op nuwe uitdagings en geleenthede as 'n leerstelsel te reageer. Die manier waarop daar veeleisend is, maar vir die toekomstige lewensvatbaarheid van die industriële ligging van Duitsland en die bereiking van sy ekologiese en sosiale doelwitte van deurslaggewende belang.

☑️ KMO-ondersteuning in strategie, konsultasie, beplanning en implementering

☑️ Skep of herbelyning van die digitale strategie en digitalisering

☑️ Uitbreiding en optimalisering van internasionale verkoopsprosesse

☑️ Globale en digitale B2B-handelsplatforms

☑️ Pionier Besigheidsontwikkeling

 

Ek sal graag as jou persoonlike adviseur dien.

Jy kan my kontak deur die kontakvorm hieronder in te vul of my eenvoudig by +49 89 89 674 804 (München) .

Ek sien uit na ons gesamentlike projek.

 

 

Xpert.Digital is 'n spilpunt vir die industrie met 'n fokus op digitalisering, meganiese ingenieurswese, logistiek/intralogistiek en fotovoltaïese.

Met ons 360° besigheidsontwikkelingsoplossing ondersteun ons bekende maatskappye van nuwe besigheid tot naverkope.

Markintelligensie, smarketing, bemarkingsoutomatisering, inhoudontwikkeling, PR, posveldtogte, persoonlike sosiale media en loodversorging is deel van ons digitale hulpmiddels.

Jy kan meer uitvind by: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus