Terras raras: domínio da matéria-prima da China-com reciclagem, pesquisa e novas minas a partir da dependência da matéria-prima?

A importância estratégica da Terra Rara para a Alemanha

As Terras Raras (Lago) são um grupo de elementos químicos que, devido às suas propriedades físicas e químicas únicas, desempenham um papel fundamental em inúmeras tecnologias modernas. Sua importância estratégica para países industrializados, como a Alemanha, cresceu exponencialmente nas últimas décadas, especialmente no contexto da digitalização, na transição energética e nas aplicações relevantes para a transição e segurança. No entanto, a crescente concentração de cadeias de suprimentos globais, especialmente o domínio da China, revelou riscos econômicos e geopolíticos significativos. Este artigo analisa o complexo problema das terras raras de uma perspectiva alemã, ilumina a dependência da China, avalia as abordagens atuais de pesquisa e desenvolvimento para novas soluções e descrevem oportunidades estratégicas para a Alemanha, a fim de alcançar uma maior independência no fornecimento dessas matérias -primas críticas a longo prazo.

Definição, propriedades e classificação com menos frequência (lago)

The rare earths include a total of 17 metals of the period: the 15 Lanthanoids (Lanthan (La), Cer (CE), Praseodym (PR), Neodym (ND), Promethium (PM), Samarium (SM), Europium (EU), Gadolinium (GD), Terbium (TB), Dyprosium (DY), Holmium (HO), inheritance (He), Thulium (TM), Ytterbium (YB), Lutium (LU)), bem como Escândio (SC) e Yttrium (Y). Estes são metais obtidos de minérios. Suas propriedades físicas e químicas especiais, como alta reação (especialmente com oxigênio), fácil inflamabilidade e características magnéticas e espectroscópicas específicas, tornam -as matérias -primas cobiçadas.

Uma distinção é geralmente feita entre terras raras leves (LSEE), que incluem, por exemplo, Lanthan, CER, Praseodym e Neodymm, e terras raras graves (HSEE), como terbio e dyprosium. Essa distinção é relevante porque o LSEE ocorre com muito mais frequência na maioria dos depósitos do que o HSEE.

O termo "Terra Rara" é enganosa, pois esses elementos não são necessariamente raros. O Neodymm, por exemplo, é mais comum que o chumbo, e o Thulium ocorre com mais frequência do que o ouro ou a platina. Em vez disso, o verdadeiro desafio e, portanto, a "raridade" no sentido econômico está na baixa concentração em que estão disponíveis em muitas ocorrências, e especialmente no processo extremamente complexo e dispendioso de sua separação e preparação. Terras raras sempre ocorrem na natureza da natureza e com outros minerais; Seu isolamento requer uma variedade de etapas químicas e know-how específico. Esse obstáculo tecnológico e econômico, não a disponibilidade geológica em si, é o núcleo do problema da oferta.

Abaixo está uma tabela de visão geral das terras raras:

As 17 terras raras - propriedades e principais aplicações

As 17 Terras Raras - Propriedades e Aplicações Principais - Imagem: Xpert.Digital

As 17 terras raras incluem datas raras leves e severas, com propriedades únicas e diversas aplicações. O escândio (a ordem número 21) é um elemento leve com alta resistência em ligas e é usado na iluminação do estádio, células de combustível, tecnologia de raio -x e ligas metais leves para a aviação. Yttrium (39) é uma das terras raras pesadas e é importante para materiais fluorescentes e propriedades supercondutivas, e é por isso que é usado em fósforo para telas, LEDs, lasers, escadas suprais e cerâmica.

Lanthan (57) é alegre e forma a base dos lantanóides. É usado em catalisadores, baterias, óculos especiais e pederneiras. O CER (58) é o metal de terras raras mais comum e serve como agente de polimento com absorção de UV em catalisadores, polimento de vidro, filtros UV e fornos autolimpantes. O praseodym (59) permite ímãs fortes e gera coloração amarela -verde em vidro e cerâmica, o que significa que é usado em ímãs permanentes, motores de aeronaves e óculos especiais.

O Neodym (60) é essencial para os ímãs permanentes mais fortes e é usado em ímãs NDFEB para motores elétricos, turbinas eólicas, discos rígidos e falantes. O Promethium (61) é radioativo e o metal de terras raras mais raramente que ocorre naturalmente, que é usado em baterias atômicas fluorescentes e instrumentos de medição. O samário (62) é adequado para ímãs a altas temperaturas e absorção de nêutrons em ímãs permanentes, bastões de impostos de reatores nucleares e catalisadores.

O europium (63) é importante para fluorescente vermelho e azul em LEDs, lâmpadas de salvamento de energia e telas. O gadolínio (64) mostra alta absorção de nêutrons e propriedades paramagnéticas, e é por isso que é usado como um meio de contraste na ressonância magnética, em barras de imposto e supercorders. O terbio (65) é importante para fluorescente verde e magnetoestrição em LEDs, ímãs permanentes e sensores.

DyProsium (66) aumenta a força do campo coercitivo dos ímãs em altas temperaturas e é usado em ímãs e lasers permanentes de alta temperatura. O holmio (67) tem os momentos magnéticos mais fortes conhecidos e é usado em lasers médicos e militares. O Erbium (68) cria coloração rosa e é usado em cabos de fibra óptica, lasers médicos e para coloração de vidro.

O Thulium (69) é o lantanoide estável mais raro e serve como uma fonte de raio -x em dispositivos e lasers portáteis de raio x. Ytterbium (70) é usado para laser infravermelho e como um agente redutor em ligas de aço inoxidável. O Lutium (71) é o metal de terras raras mais caro e é usado na tomografia por emissão de pósitrons, catalisadores petroquímicos e experimentalmente na terapia do câncer.

Principais aplicações e crescente relevância para tecnologias futuras

Devido a suas propriedades extraordinárias, as terras raras tornaram -se indispensáveis ​​em uma ampla gama de aplicações de alta tecnologia e desempenham um papel central no desenvolvimento tecnológico e competitividade das economias modernas. Sua importância aumenta com o progresso da digitalização e a transição de energia global.

Os campos de aplicação mais importantes incluem:

• Ímãs permanentes: ímãs neodym-ferro-bore (NDFEB) são os ímãs permanentes mais fortes conhecidos e essenciais para motores elétricos poderosos e compactos em veículos elétricos, carros híbridos, bicicletas eletrônicas, robôs e plantas industriais. Eles também são indispensáveis ​​em geradores de turbinas eólicas (especialmente sistemas offshore sem engrenagens), unidades do disco rígido, alto -falantes e fones de ouvido. DyProsium e Terbium são frequentemente adicionados para manter o desempenho desses ímãs em altas temperaturas.
• Catalisadores: CER é usado em catalisadores automotivos para reduzir as emissões prejudiciais a gases de escape. Lanthan e outro lago são usados ​​em catalisadores para refinamento de petróleo (rachaduras catalíticas de fluido) e outros processos químicos.
• Baterias: O Lanthan é uma parte importante das baterias de hidreto de metal de níquel (NIMH) que são usadas em veículos híbridos e eletrônicos portáteis.
• Substâncias luminosas: Europium (para vermelho e azul) e terbio (para verde) são cruciais para a qualidade da cor e a eficiência de diodos que emitem luz (LEDs), lâmpadas de economia de energia, telas planas (LCD, OLED) e outras tecnologias de exibição. O yttrium também é usado em fluorescente.
• Óptica e laser: Lanthan melhora as propriedades ópticas de vidros especiais para lentes de câmera, telescópios e binóculos. A herança é usada em cabos de fibra óptica para reforço de sinal. Neodym, Ytterbium, Holmium e Erbium são componentes importantes em vários tipos de laser para medicina, indústria e comunicação.
• Other high-tech applications: This includes polishing agents (ceroxide for precision optics and semiconductors), special ceramics (YTTRIUM for improving high-temperature resistance), medical imaging (gadolinium as a contrast medium in MRTS), sensors, supral ladders, as well as applications in the armor and space industry (precision optics, navigation systems, Drone and rocket control).

Para indústrias -chave alemãs, como a indústria automotiva (especialmente na transição para a eletromobilidade), engenharia de máquinas e plantas, energias renováveis ​​(especialmente energia eólica) e a indústria de eletrônicos e tecnologia médica, a Terra Rara são de importância existencial. A digitalização progressiva e os objetivos ambiciosos da transição energética levam a um aumento significativo de previsão nas necessidades globais em Lake nos próximos anos e décadas. Por exemplo, a demanda por ímãs permanentes pode ser de dez vezes em 2050. As críticas a muitos resultados mais raros de terra não apenas de gargalos potenciais de suprimentos ou da concentração geográfica de produção, mas também da falta de substitutos diretos e equivalentes para muitas de suas aplicações de alto desempenho. Embora a pesquisa sobre materiais de reposição seja realizada intensamente, o SEE pode ser substituído em muitas áreas devido a suas propriedades eletrônicas e magnéticas exclusivas tecnologicamente difíceis ou apenas com a aceitação da perda de desempenho. Essa situação tecnológica de "bloqueio" aperta o problema de dependência e sublinha a urgência de aumentar a segurança da oferta e desenvolver soluções tecnológicas alternativas.

Dependência crítica da Alemanha na China em Terras Raras: novas estratégias para soberania tecnológica

Em vista da importância estratégica das terras raras e dos complexos desafios relacionados à sua segurança do suprimento, é essencial uma análise bem fundamentada da situação atual e as opções futuras para a Alemanha. Este artigo busca o objetivo de examinar de maneira abrangente a área problemática das Terras Raras, analisando a dependência específica da China, apresentando o estado de pesquisa em relação a novas soluções e com base nisso com base nisso para garantir oportunidades estratégicas para a Alemanha, a fim de garantir cuidados a longo prazo e sustentável com essas matérias -primas críticas e fortalecer sua própria soberana tecnológica.

Cenário global de suprimentos e dependência da Alemanha

O suprimento global de terras raras é caracterizado por uma concentração excepcionalmente alta, tanto na ocorrência quanto na promoção e também, e ainda mais pronunciada em processamento adicional. Essa concentração, especialmente o domínio da China, é um desafio estratégico significativo e um risco potencial para países industrializados como a Alemanha.

Ocorrência, promoção e processamento mundial - o papel dominante da China

Embora as terras raras não sejam extremamente raras, como já mencionadas, as concentrações economicamente degradáveis ​​só podem ser encontradas em relativamente poucos lugares em todo o mundo. As maiores reservas conhecidas estão localizadas na China, que estima -se que tenha cerca de 44 milhões de toneladas de óxidos de terras raras (SEO). Outras reservas importantes estão localizadas no Vietnã (aproximadamente 22 milhões de T), Brasil e Rússia (aproximadamente 21 milhões de T), Índia (aproximadamente 6,9 ​​milhões de T), Austrália (aproximadamente 4 milhões T) e EUA (aproximadamente 1,8 milhão T). A Groenlândia também tem ocorrências significativas.

A China desempenhou um papel de liderança na produção global de minas há décadas. Em 2021, a participação da China no financiamento global de mineração foi de cerca de 61 a 64%e, para 2023, foi estimado em cerca de 70%. Os EUA, Mianmar e Austrália são outros produtores importantes, mas com quotas de mercado significativamente mais baixas. Historicamente, os Estados Unidos eram o maior patrocinador até o final dos anos 80, antes da China expandir sua produção massivamente a partir da virada do milênio e começou a dominar o mercado.

O domínio da China na área de refino e processamento adicional das terras raras é ainda mais pronunciado. Aqui, a China controla cerca de 90% das capacidades globais. Isso significa que mesmo concentrados raros que são desmontados em outros países (por exemplo, nos EUA ou na Austrália), geralmente precisam ser transportados para a China para separação e acabamento. Esta etapa - a separação do lago quimicamente muito semelhante um do outro e de elementos acompanhantes - é tecnologicamente exigente e intensiva em capital.

A supremacia da China não se deve apenas à rica ocorrência geológica, mas é o resultado de uma estratégia industrial a longo prazo. No passado, isso geralmente incluía a aceitação de padrões ambientais mais baixos e o uso de subsídios estatais para obter e manter uma posição dominante. Como resultado, a produção nos países ocidentais geralmente se tornou não rentável e as minas e as plantas de processamento foram fechadas. Nos últimos anos, a China consolidou sua indústria SE, cotas de exportação e tarifas (histórica e potencialmente também no futuro) como instrumentos de controle e cada vez mais se concentrava na produção de produtos de alta qualidade e valor agregado em seu próprio país. Um passo significativo foi a proibição de exportar tecnologias de processar com menos frequência para ímãs no final de 2023, o que consolidou ainda mais a dependência tecnológica.

Outra diferenciação importante diz respeito à luz (LSEE) e às terras raras graves (HSEE). Embora o LSEE, como Lanthan e CER, ocorra relativamente frequentemente e também quebrados fora da China, o fornecimento de certos HSEER críticos, essenciais para aplicações de alto desempenho, como ímãs permanentes (por exemplo, DyProsium, Terbium), depende quase inteiramente da China e da vizinha Mianmar. Essa dependência específica do HSEE, que geralmente ocorre nas pedras de radsorção de íons, cuja quebra é particularmente ambientalmente problemática, representa um ponto neural na cadeia de suprimentos global.

Produção e reservas globais de minas com menos frequência Terra (com base nos dados para 2021/2022)

Produção e reservas globais de minas com menos frequência à Terra (com base nos dados de 2021/2022) - Imagem: Xpert.Digital

Nota: Dependendo da fonte e do ano da pesquisa, os números podem variar um pouco. SEO = óxidos de terras raras. As informações de reserva para a China flutuam fortemente nas fontes.

A produção global de mineração é menos provável de ser dominada pela China, que em 2021, com 168.000 toneladas de SEO, emitiu cerca de 61-64% do financiamento global. Os Estados Unidos estão em segundo lugar com 43.000 toneladas (15,5-16%de participação de mercado), seguidas de Mianmar com 26.000 toneladas (9,4-7,5%) e a Austrália com 22.000 toneladas (8,0-5,9%). A Tailândia produziu 8.000 toneladas (2,9% de participação de mercado). Em 2021, o Vietnã teve uma baixa produção de cerca de 360 ​​toneladas, de acordo com Dera, com o USGS dando valores mais altos. Outros países como Brasil, Rússia e Índia atualmente têm pouca produção. A produção global geral foi de cerca de 270.000-280.000 toneladas.

As reservas mostram uma imagem diferente: a China tem cerca de 44 milhões de toneladas de SEO (36,7-63%das reservas mundiais), Vietnã mais de 22 milhões de toneladas (18,3%), Brasil e Rússia, cada uma com mais de 21 milhões de toneladas (17,5%cada). A Índia possui 6,9 milhões de toneladas (5,8%), a Austrália 4 milhões de toneladas (3,3%) e os EUA 1,8 milhão de toneladas (1,5%). A Groenlândia tem 1,5 milhão de toneladas de reservas (1,3%), mas atualmente não produz. As reservas totais globais são estimadas em 120-166 milhões de toneladas de SEO.

Análise da dependência de importação da Alemanha e da UE da China

O domínio da China na cadeia marítima global leva a uma dependência de importação pronunciada da Alemanha e de toda a União Europeia. Os dados atuais do escritório estatístico federal mostram que a Alemanha importou cerca de 3.400 toneladas de terra rara diretamente da China em 2024, que correspondiam a 65,5% de toda a importação do mar alemã. Para a UE como um todo, a proporção de importações diretas da China em 2024 foi de 46,3% (6.000 toneladas), seguida pela Rússia com 28,4% e Malásia com 19,9%.

A dependência de terras raras específicas necessárias para ímãs de alto desempenho, como neodímio, praseodim e samário, é particularmente crítico. Estes também foram importados quase completamente da China em 2024. A situação é semelhante aos produtos que já foram processados. Por exemplo, 84% dos metais de terras raras importadas de acordo com a Alemanha e cerca de 85-94% dos ímãs NDFEB da China, que são produzidos em todo o mundo e importados para a Alemanha.

Essa dependência tem implicações econômicas significativas. Estima -se que, em 2022, cerca de 22% do valor bruto agregado do comércio de processamento na Alemanha (correspondente a 161 bilhões de euros) da disponibilidade de terras raras. As indústrias especialmente afetadas são outras construções de veículos (67%do valor agregado no mar), construção de veículos a motor (65%) e produção de produtos eletrônicos e ópticos (55%).

É importante observar que o registro estatístico da origem das terras raras pode potencialmente subestimar a dependência real da China. Se apenas o último país de transporte marítimo for registrado, mais locais de processamento em países terceiros podem disfarçar a proveniência chinesa original do lago Lake Roh. Por exemplo, a Áustria e a Estônia atuam como processador de importações alemãs, e a Malásia é um fornecedor importante para a UE. No entanto, como a China domina o refino global, é muito provável que grande parte das matérias -primas processadas nesses países originalmente venha da China. As estatísticas oficiais de importação, portanto, não podem representar toda a profundidade do entrelaçamento com as fontes chinesas.

Dependência de importação da Alemanha e da UE da China para terras raras e produtos processados ​​selecionados (com base em dados para 2023/2024)

Importar dependência da Alemanha e da UE da China para terras raras selecionadas e produtos processados ​​(com base em dados para 2023/2024) - Imagem: Xpert.Digital

Nota: Os números são baseados nos dados mais recentes disponíveis, geralmente para 2023/2024. As porcentagens exatas podem variar um pouco, dependendo da fonte de dados e da metodologia de pesquisa.

A Alemanha e a União Europeia têm uma dependência significativa da importação da China em terras raras e produtos processados, como ilustram dados atuais de 2023 e 2024. Em terras raras, a Alemanha recebe 65,5 % de suas matérias -primas e óxidos da China, enquanto a UE é um pouco menos dependente de 46,3 %. Os outros países importantes da Alemanha são a Áustria, com 23,2 % e Estônia, com 5,6 %. A UE diversifica mais e obtém 28,4 % adicionais da Rússia e 19,9 % da Malásia.

A dependência de produtos especializados é particularmente crítica. Neodymm, Praseodym e Samarium, essenciais para a produção de ímãs, vêm da China quase completamente. No caso de metais de terras raras processadas, a participação de importação da Alemanha da China está entre 82 e 84 %. A situação dos ímãs permanentes do NDFEB é igualmente dramática, com a Alemanha e a UE se movendo para 84 a 94 % de suas importações da China. O Japão é a única alternativa notável aqui e cobre cerca de dez por cento da produção mundial.

A dependência atinge seu pico em terras raras graves, uma vez que a UE importa centenas de seus elementos graves de terras raras processadas, como dyprósio e terbio da China. Mesmo com pequenas terras raras, como cer, neodímio e praseodim, 69 % das importações da UE vêm da China.

Riscos econômicos e geopolíticos de dependência

A alta concentração da cadeia de suprimentos do mar na China abriga riscos econômicos e geopolíticos significativos para a Alemanha e a UE. No passado, a China usou repetidamente sua posição dominante para influenciar os preços e usar as entregas como um meio político de pressão.

Um exemplo bem conhecido é a aceleração das exportações marítimas para o Japão em 2010, durante uma disputa territorial. Desenvolvimentos recentes, como a introdução de controles de exportação para certos metais e ímãs do lago pela China em abril de 2025, mostraram novamente a vulnerabilidade das indústrias ocidentais. Essas medidas levaram a aumentos significativos de preços no mercado mundial fora do custo do óxido da China-disium de até US $ 300 por quilograma-e ameaçaram causar paradas de produção na indústria automotiva alemã dentro de quatro a seis semanas, uma vez que o inventário foi rápido.

Tais interrupções de entrega ou preços drásticos aumentam em perigo a competitividade das principais indústrias alemãs, especialmente nas áreas de eletromobilidade, energias renováveis ​​e alta tecnologia, e podem prejudicar massivamente a consecução dos objetivos ambiciosos da transição de energia e tráfego, além de digitalização. A dependência é multidimensional: não afeta apenas a extração da matéria -prima, mas também mais criticamente o refino e a produção de produtos intermediários, como ímãs permanentes. Mesmo que o ROH-See de outras fontes estivesse disponível, as capacidades de processamento necessárias fora da China geralmente estão ausentes, a fim de convertê-las em metais ou ligas necessárias de alta pureza. Isso significa que apenas uma diversificação da produção de minas não dissolve a dependência central na parte média da cadeia de valor. O estabelecimento de suas próprias capacidades de refinaria e processamento européia é, portanto, um gargalo igualmente crítico como a própria aquisição de matérias -primas.

Implicações ecológicas e sociais da aquisição e processamento global do mar

A extração e processamento de terras raras estão associadas a consideráveis ​​problemas ecológicos e sociais, que geralmente se concentram nos países de mineração e produção. A quebra geralmente leva a uma degradação ambiental maciça, incluindo erosão do solo, contaminação dos recursos hídricos através do uso de produtos químicos (por exemplo, ácidos, lixías) e metais pesados, poluição do ar através de poeira e gases venenosos, bem como a destruição da pimenta natural e a perda de biodiversidade. O consumo de água e energia também é muito alto nesses processos.

Um problema especial é a ocorrência frequente de elementos radioativos que acompanham o tório e o urânio em depósitos marítimos. Ao se preparar, há quantidades consideráveis ​​de resíduos são geradas na produção de uma tonelada de lago, cerca de 2.000 toneladas de sobrecarga e processamento de resíduos, incluindo até 1,4 toneladas de resíduos radioativos. O armazenamento inadequado desses resíduos, como no caso do enorme lago de rejeitos no Bayan-obo-mine na China, leva à contaminação a longo prazo de pisos e águas subterrâneas.

Os efeitos sociais nas regiões de mineração também são graves. Isso inclui riscos significativos à saúde para os trabalhadores e a população local, por exemplo, através da exposição à poeira (pneumoconiose em Baotou) ou contato com substâncias tóxicas. Muitas vezes, existem deslocamentos de comunidades, conflitos nos países e a violação dos direitos humanos. A corrupção e a falta de precauções de segurança são particularmente comuns em países com baixos padrões ambientais e sociais.

No passado, a China aceitou padrões ambientais mais baixos para obter seu domínio de mercado e frequentemente tolerou os problemas associados. Recentemente, há sinais de que a China tenta terceirizar as partes mais estressantes de produção ambientalmente estressantes para países vizinhos, como Mianmar. Essa realocação de custos ecológicos e sociais reduziu os custos de produção das indústrias ocidentais a curto prazo, mas levou a dilematos éticos a longo prazo e uma externalização dos verdadeiros custos da produção marítima. Uma estratégia de suprimento sustentável para a Alemanha e a Europa deve levar em consideração esses aspectos e internalizar esses aspectos, em vez de apenas mover os problemas geograficamente. O desenvolvimento e a implementação das capacidades de extração e processamento européias devem, portanto, ser observadas em conformidade com os mais altos padrões ambientais e sociais, o que, por sua vez, influencia a lucratividade de tais projetos.

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Abordagens de pesquisa e desenvolvimento para reduzir a dependência

Em vista da dependência crítica de terras raras e dos riscos associados, os esforços intensivos de pesquisa e desenvolvimento (F&E) são essenciais para encontrar soluções alternativas e fortalecer a segurança dos cuidados na Alemanha e na Europa a longo prazo. As atividades de F&E se concentram essencialmente em três áreas: substituição e aumento de eficiência, reciclagem e economia circular, bem como o desenvolvimento e a extração sustentável de novas fontes de matéria -prima primária e secundária.

Substituição e eficiência

A substituição de terras raras por outros materiais ou o uso de tecnologias que o fazem sem o lago é uma abordagem central de pesquisa. Ao mesmo tempo, os esforços para usar o uso mais eficiente do mar para reduzir as necessidades específicas por unidade de aplicação.

Materiais de reposição para ímãs

Os ímãs permanentes, especialmente os ímãs NDFEB, são uma das principais aplicações para o lago e um gargalo crítico. A pesquisa se concentra em várias classes de materiais alternativos:

• Ímãs de nitrídeos de ferro (FEN): são consideradas alternativas promissoras sem mar. A empresa americana Niron Magnetics impulsiona a comercialização de ímãs de Fen e está construindo uma instalação de produção em Minnesota, EUA, apoiada pelo financiamento do governo. O ARPA-E nos Estados Unidos também promove projetos de pesquisa sobre ímãs de Fen.
• Ímãs baseados em manganês: ligas como a licitação de manganês (MNBI) e alumínio de manganês (MNAL) são examinadas intensamente. O Laboratório Ames nos EUA desenvolveu ímãs MNBI, que mostram boas propriedades, especialmente em altas temperaturas e já são testadas em motores em cooperação com parceiros industriais. Na Europa, também existem atividades de pesquisa no MNBI, por exemplo, em institutos austríacos e alemães que se concentram em procedimentos de síntese otimizados, como portão de alta pressão (HPT) e brilho termomagnético.
• Altas ligas de Entertropy (HEA): Esta classe de materiais também é examinada quanto ao seu potencial para aplicações magnéticas, mas geralmente ainda está em um estágio anterior de pesquisa.
• “Gap-MagNets”: o objetivo é desenvolver ímãs que fechem o desempenho e o custo entre ímãs de ferrite baratos e ímãs de lago de alto desempenho. O MNBI é visto aqui como um candidato.

O desenvolvimento de ímãs sem mar é uma corrida global. Enquanto nos Estados Unidos, passos concretos em direção à produção e comercialização piloto já foram realizados, especialmente para ímãs de Fen e MNBI, a Europa precisa intensificar seus esforços para não ficar atrás tecnologicamente aqui e evitar nova dependência, desta vez pelos EUA para tecnologias magnéticas sem mar.

Materiais de reposição para catalisadores

CER, um lago leve, desempenha um papel importante nos catalisadores de três vias (TWCs) para automóveis para limpeza de gases de escape. A pesquisa nessa área se concentra menos na substituição completa do CER, pois é um dos lagos mais frequentes e mais baratos, mas na redução dos metais de grupo de platina mais caros e mais críticos (PGM), como platina, paládio e ródio.

• As abordagens incluem o desenvolvimento de catalisadores baseados em cobre, que podem reduzir significativamente a participação da PGM.
• A pesquisa sobre a otimização de nanopartículas de ceróxido visa aumentar sua eficiência nos catalisadores e, portanto, potencialmente reduzir o uso de materiais.
• O TU Darmstadt está pesquisando a dependência de oxigênio da fluorescente cerâmica, que também pode ser relevante para a compreensão da química cerâmica em catalisadores.

Na área de catalisadores automotivos, o principal fator de pesquisa de substituição é menos a disponibilidade de cerâmica do que os custos e críticas à PGM. A substituição do CER em si tende a ser menos focada aqui do que, por exemplo, a substituição do lago pesado em ímãs.

Materiais de reposição para materiais fluorescentes

Europium, Terbium e Yttrium são cruciais para a qualidade e a eficiência da cor dos LEDs e displays. A pesquisa está procurando alternativas sem mar:

• Pontos quânticos (QDs): nanocristais de meia-escada (por exemplo, em base de cádmio, índio, perovskit ou cobre-indium-sulfeto) podem emitir levemente em cores específicas e são examinadas como uma alternativa promissora aos fósforos do mar em telas e iluminação. No entanto, os desafios são a toxicidade de alguns materiais de QD (especialmente contendo cádmio), sua estabilidade a longo prazo em condições operacionais e os custos da produção em massa.
• Luminosidade orgânica (OLEDs): Essas já são uma tecnologia livre de mar estabelecida para exibições, mas aqui ocorre uma pesquisa contínua de materiais contínuos para melhorar a eficiência, a vida útil e os custos.
• Novos materiais de fósforo: há pesquisas sobre novos fosforos inorgânicos que passam sem um lago ou reduzem a proporção de mares críticos. Muitas vezes, no entanto, isso é mais uma otimização dos sistemas existentes (por exemplo, esforçando -se com elementos menos críticos ou melhoria na eficiência quântica) do que uma substituição completa.

Embora haja progresso em materiais de iluminação alternativos, como QDs, a eliminação completa de fosforos à base do mar, especialmente em aplicações que requerem a maior qualidade e eficiência da cor, é um grande desafio. A tendência é frequentemente mais provável de aumentar a eficiência e a redução do compartilhamento do lago do que concluir uma substituição com materiais completamente novos.

Redução da exigência do mar através de eficiência material e mudanças de projeto

Além da substituição, a redução do requisito específico do mar por aplicação é uma alavanca importante.

• Os institutos de Fraunhofer desenvolveram tecnologias como parte do projeto principal “Críticas à Terra Rara”, a fim de diminuir significativamente a necessidade de neodímio e disprósio em ímãs permanentes por meio de processos de fabricação otimizados (por exemplo, a produção final de contorno para evitar a perda de material), a fin-materiais alternativos e a reciclagem de um design de contorno de manifestação elétrica-petencialmente-petencial) para a perda de materiais e a reciclagem alternativa de motores elétricos-motores-motores-petenciais), a finnéticos alternativos e a reciclagem de relatação de motores elétricos-petencialmente motores-petencial
• Otimizações construtivas de acionamentos elétricos, como resfriamento aprimorado, podem diminuir a temperatura de operação e, assim, reduzir a necessidade de elementos estabilizadores de alta temperatura, como o dyprósio.
• Em geral, o desenvolvimento de produtos que se baseiam com matérias -primas menos críticas desde o início é um aspecto importante da eficiência dos recursos.

A eficiência material e as inovações de design geralmente representam soluções mais pragmáticas e economicamente mais rápidas do que a substituição completa por materiais completamente novos, cujo desenvolvimento é demorado, caro e arriscado. No entanto, essas melhorias incrementais podem fazer uma contribuição significativa para reduzir as críticas.

Reciclagem e economia circular

A reciclagem de terras raras de produtos antigos e resíduos de produção é outro pilar crucial para reduzir a dependência da importação e proteger os recursos primários.

Tecnologias atuais de reciclagem e sua economia

Existem várias abordagens tecnológicas para reciclagem do mar, especialmente de ímãs permanentes (por exemplo, NDFEB) e baterias:

• Procedimentos hidrometalúrgicos: Os metais são extraídos seletivamente de uma solução, geralmente após a exposição prévia aos materiais com ácidos. Este é um procedimento estabelecido na preparação do minério e, em princípio, aplicável a muitas composições de Mugnetzus.
• Processos pirometalúrgicos: os materiais são derretidos em altas temperaturas, pelas quais o lago pode ser acumulado na escória. Esses procedimentos não geram águas residuais e potencialmente têm menos etapas de processo do que as rotas hidrometalúrgicas.
• Extração de fase gasosa e procedimentos eletroquímicos: essas são abordagens adicionais para separar e recuperar o mar.
• Brassenagem por hidrogênio (processamento de hidrogênio de sucata de ímã, HPMS): Neste procedimento, são expostos hidrogênio magnético NDFEB, o que leva a seu latão e desintegração em um pó. Este pó pode ser usado diretamente para a produção de novos ímãs (reciclagem de material) ou para preparar mais produtos químicos.

No entanto, a economia da reciclagem do mar geralmente ainda é um grande obstáculo. Depende fortemente dos preços atuais do lago primário, da concentração dos elementos valiosos (especialmente do lago pesado, como o disprósio) nos resíduos atuais e os custos dos processos coletivos, de desmontagem e preparação. Em muitos produtos antigos, como smartphones, as quantidades construídas de lago são tão baixas que a reciclagem geralmente não é lucrativa. As taxas de reciclagem para o mar na Europa ainda estão no intervalo percentual de um único dígito ou abaixo.

Os principais problemas são:

• Taxas de cobrança pequenas e ineficientes: muitos produtos que contêm marinhos não entram nos riachos oficiais de reciclagem.
• Desmontagem complexa: os componentes do mar são frequentemente firmemente integrados em produtos e difíceis de acessar. A desmontagem manual é tempo e caro.
• Fluxos de material heterogêneo: a composição de sucata eletrônica e outras frações de resíduos é muito diferente, o que dificulta o desenvolvimento de processos de reciclagem padronizados.
• Requisitos de alta pureza: Para a reutilização em aplicações de alto desempenho, o lago reciclado deve frequentemente ter níveis muito altos de pureza, o que torna a preparação mais cara.

A economia da reciclagem do lago enfrenta um problema de ovo de henne: volumes de baixo coletor e tecnologicamente complexos, ainda não maduros processos tornam a reciclagem cara, o que, por sua vez, inibe os investimentos em sistemas maiores e pesquisas adicionais. Sem efeitos de escala, os avanços tecnológicos na automação de desmontagem e separação, bem como a estrutura regulatória de suporte (por exemplo, taxas recicladas de ligação, requisitos para reciclagem de design de produtos-“design para reciclagem”), a construção de uma indústria de reciclagem marítima abrangente e economicamente sustentável continua sendo um grande desafio.

Progresso e desafios na construção de uma infraestrutura de reciclagem européia

Apesar dos desafios, há um progresso visível na construção de uma infraestrutura de reciclagem européia para o lago. Como parte da Lei Crítica de Matérias -feira (CRMA), a UE formulou o objetivo ambicioso de cobrir pelo menos 25% da necessidade anual de matérias -primas estratégicas reciclando até 2030.

Várias plantas piloto e as primeiras iniciativas comerciais foram criadas na Europa ou estão sendo planejadas:

• Heraeus Remloy (Bitterfeld, Alemanha): Em maio de 2024, a maior instalação de reciclagem da Europa para ímãs domésticos raros. O sistema possui uma capacidade inicial de processamento de 600 toneladas de ímã antigo por ano, o que pode ser aumentado para até 1.200 toneladas no médio prazo. A tecnologia usada visa reduzir as emissões de CO2 em 80% em comparação com a extração primária.
• Carester/Caremag (LACQ, França): Planejando a construção de um sistema em grande escala para refinar e reciclar da See, que está programado para entrar em operação no final de 2026. O processamento de 2.000 toneladas de ímãs antigos e 5.000 toneladas de concentrado de mar primário por ano é planejado, com foco na extração de luz e lago pesado, como o lago pesado, assim como o lago, por meio de um lago tampo, por meio, com foco na extração e no lago pesado e pesado, como o lago, como um lago de 5.000 toneladas, por meio, com foco na extração e na extração e a lago pesado, como o lago, como o lago de 5.000 toneladas, por meio, com foco na extração e lago pesado, assim como o lago, como o lago, o lago de 5.000 toneladas, por meio de pães, com foco na extração de luz e lago pesado, assim como o lago, como o lago, como o lago tampo e o lago de 5.000 toneladas. O projeto foi classificado como um projeto estratégico pela Comissão da UE.
• Recursos Mkango / Hypromag: desenvolvidos sistemas de reciclagem na Grã -Bretanha (via Hypromag Ltd) e está planejando um sistema em Pulawy, Polônia (via Mkango Polska), que também foi reconhecido como um projeto estratégico da UE. Esses projetos geralmente usam o processo HPMS.
• Life Inspire (Itália): Um projeto financiado pela UE que visa recuperar até 700 toneladas de lago (neodímio, paládio, disprósio) de ímãs eletrônicos de sucata em escala industrial. A longo prazo (até 2040), é solicitada uma capacidade de mais de 20.000 toneladas por ano.

Essas iniciativas mostram que são feitos esforços nos níveis de pesquisa e industrial para estabelecer a economia circular para o mar na Europa. No entanto, construir uma infraestrutura de reciclagem REE européia abrangente e economicamente sustentável é um processo demorado. Requer investimentos consideráveis ​​e contínuos em sistemas de desenvolvimento de tecnologia, coletivo e logística, bem como a superação de desafios de escala de plantas piloto (geralmente TRL 6-7) para concluir as aplicações industriais. Nesse contexto, as taxas recicladas direcionadas pela UE devem ser classificadas como muito ambiciosas.

Projetos de pesquisa alemã e europeia e seus resultados/potencial (a partir de 2024/2025)

O cenário de pesquisa na Alemanha e na Europa é muito ativo na área de reciclagem e substituição do mar, apoiada por instituições de pesquisa e apoiada por programas de apoio nacional e europeu.

• Fraunhofer-Gesellschaft: Vários institutos fazem contribuições importantes.
  • O Instituto Fraunhofer de Circuito de Propriedade e Estratégia de Recursos (IWKS) é líder no desenvolvimento de tecnologias de reciclagem para ímãs de NDFEB. Use projetos como FunMag (reciclagem de ímãs para mobilidade eletrônica) e Recyper (fabricação de tipos de magnets definidos a partir de fluxos magnéticos antigos misturados) e otimizam processos como briefing de hidrogênio (HPMS). A reciclagem de ímãs de turbinas eólicas também é um foco de pesquisa.
  • O Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Interface e Bio-Processo (IGB) pesquisa processos biotecnológicos para a recuperação da SEE.
  • O projeto de diretriz de Fraunhofer concluído “Críticas à Terra Raridade” lançou uma base importante para a substituição, aumento de eficiência e reciclagem.
• Comunidade Helmholtz:
  • O Instituto Helmholtz Freiberg for Resource Technology (HIF) no HZDR também é muito ativo. O projeto Biokollekt desenvolve métodos biotecnológicos (por exemplo, com peptídeos) para a extração seletiva de metais, incluindo o lago, a partir de fluxos complexos de tecido, como sucata eletrônica. No projeto Renare (parte do projeto de orientação H2GIGA), a reciclagem de matérias-primas críticas, incluindo o lago, de eletrolisadores, é examinada usando métodos inovadores de flutuação e extração de partículas líquidas-líquidas.
• Projetos financiados pela UE:
  • Susmagpro (concluído em novembro de 2023) foi um projeto pioneiro para montar uma cadeia de suprimentos de reciclagem européia para ímãs do lago. Ele demonstrou com sucesso a produção e o uso de ímãs reciclados em alto -falantes e motores elétricos.
  • A reesiliência (tempo de execução até 2026) se baseia nos resultados do Susmagpro e visa construir uma cadeia de suprimentos européia resistente para ímãs do lago, inclusive pelo desenvolvimento de ferramentas de software para otimizar os materiais secundários e melhorar as tecnologias de fabricação de ligas e preparação de pó.
  • Greene e Harmony são projetos mais recentes da UE iniciados em 2024. Greene se concentra na redução do conteúdo do lago em ímãs por meio de redesenho inovador de microestrutura. A Harmony pretende estabelecer um circuito de reciclagem piloto para ímãs permanentes de várias aplicações (turbinas eólicas, motores elétricos, sucata eletrônica).
  • Outros projetos relevantes são a remanência (concluída, recuperação de ímãs de NDFEB), segredos (extração do mar da rocha fosfato na produção de fertilizantes) e o projeto completo do projeto, que estabeleceu as fundações para uma indústria européia de lagos e avaliou a ocorrência européia.
• Outros atores: o eco-instituto cria regularmente estudos e desenvolve planos de estratégia para o gerenciamento sustentável de recursos da SEE, com a reciclagem desempenhando um papel central.

O cenário da pesquisa na Alemanha e na Europa é dinâmico e aborda toda a cadeia de valor da substituição à reciclagem e métodos de extração alternativos. É reconhecível um desenvolvimento claro de pesquisa básica a projetos piloto orientados para aplicação e primeiras abordagens comerciais. A rede de excelentes instituições de pesquisa com a indústria e o apoio direcionado a programas nacionais e europeus são motoristas decisivos. No entanto, o maior desafio continua sendo a transferência bem -sucedida dos resultados da pesquisa para a ampla aplicação industrial e a escala para processos economicamente sustentáveis ​​(superando o "vale da morte" para inovações). A demonstração da viabilidade técnica em um nível relevante (níveis de alta tecnologia, TRLs) é tão importante quanto o desenvolvimento de modelos de negócios sustentáveis.

Desenvolvimento e extração sustentável de novas fontes

Além da substituição e reciclagem, o desenvolvimento de novas fontes primárias e secundárias de matérias -primas é um componente importante para diversificar o suprimento do mar.

Potencial de depósitos europeus de lagos

A Europa tem geologicamente significativa, mas até agora dificilmente usou depósitos marítimos.

• Suécia: O armazém via Geijer, perto de Kiruna, que é explorada pela empresa de mineração estadual LKAB, é considerada a maior ocorrência conhecida de mais de 1 milhão de toneladas de óxidos de terras raras. A LKAB planeja começar a desmontar a partir de 2027, pela qual a capacidade de produção total deve ser alcançada apenas após 10 a 15 anos de entrega. Além de ferro e fosfato, o minério em Geijer contém cerca de 0,2% do lago. Outra ocorrência sueca importante é Norra Kärr, que é particularmente rica no lago pesado.
• Noruega: O complexo de carbonato de Fen, no sul da Noruega, é negociado como o potencial depósito de lago potencialmente maior da Europa. As estimativas assumem 8,8 milhões de toneladas em geral, incluindo cerca de 1,5 milhão de toneladas de lago relevante magnético. A empresa rara da Noruega (s) explora a área e considera um detalhamento realista a partir de 2030, o que poderia cobrir 10% das necessidades européias.
• Finlândia: A mina de fosfato Sokli na Lapra também contém potencial para a extração do mar como mordomo.
• Groenlândia: Ocorrência como Kvanefjeld, Kringlerne e Sarfartoq tem recursos marítimos significativos. No entanto, o desenvolvimento está associado a grandes desafios, incluindo altos custos de infraestrutura, condições climáticas extremas, escassez de trabalhadores qualificados e procedimentos de aprovação complexos.
• Outra ocorrência: também existem ocorrências menores ou menos bem expressas na Alemanha (por exemplo, Storkwitz na Saxônia, que é considerado toner não econômico e bávaro com baixas concentrações), Grécia e Espanha.

No entanto, o desenvolvimento dessas ocorrências europeias está associado a obstáculos consideráveis. Isso inclui os altos altos custos de investimento e operação em comparação com produtores estabelecidos, como China, processos de aprovação longos e complexos (geralmente de 10 a 15 anos), requisitos ambientais rigorosos (especialmente ao lidar com materiais de acompanhamento radioativo, como tório e urânio) e a necessidade de obter aceitação social para projetos de mineração. Embora essas ocorrências possam contribuir para a diversificação a longo prazo, elas não são uma solução de curto prazo para a dependência atual. Uma estratégia de ponte baseada na reciclagem, substituição e diversificação das fontes de importação existentes é, portanto, essencial.

Avaliação de depósitos marítimos europeus selecionados potencial, economia, aspectos ambientais, cronograma

Avaliação de depósitos marítimos europeus selecionados-potencial, economia, aspectos ambientais, cronograma de cronograma: xpert.digital

A avaliação de depósitos europeus selecionados para terras raras mostra diferentes estandes de desenvolvimento e potencial. O depósito sueco de Geijer/Kiruna é operado pelo LKAB do estado e está na fase de exploração com uma aprovação solicitada. Com recursos estimados de mais de um milhão de toneladas de SEO e uma proporção maior de terras raras leves, o desmantelamento pode começar a partir de 2027, pelo qual a produção completa seria alcançada apenas após 10 a 15 anos. A economia é potencialmente dada como criança e fosfato, mas requer investimentos consideráveis. Existem desafios com companheiros radioativos, consumo de espaço e aceitação da população SAMI.

O complexo de carbonato de Fen norueguês é desenvolvido pela Rare Terras Noruega e está em exploração avançada. Com 8,8 milhões de toneladas de recursos estimados, dos quais 1,5 milhão de toneladas de ímã do lago, podem ser reduzidas a partir de 2030, o que poderia cobrir dez por cento dos requisitos da UE. A avaliação da lucratividade ainda está em andamento, são necessários investimentos significativos. Os aspectos ambientais dizem respeito à radioatividade através do tório e da compatibilidade ambiental de desmantelamento e preparação.

O projeto sueco Norra Kärr, da Tasman Metals, é rico em terras raras difíceis e está em processo de aprovação. Como um projeto de longo prazo, com um cronograma incerto, a economia dos preços da HSEE e da tecnologia de preparação depende. Os requisitos ambientais e os conflitos de uso da terra representam outros desafios.

O depósito de Skli finlandês do grupo de minerais finlandeses oferece potencial marítimo com depósitos significativos de LSEE como uma mina de fosfato. A economia depende do mercado de fosfato e da tecnologia de extração marítima como uma opção de longo prazo para os produtos. A integração na mineração existente e o gerenciamento de resíduos são aspectos centrais.

O depósito de Grönland Kvanefjeld, anteriormente da GGG e agora da Energy Transition Minerals, tem uma ocorrência muito grande de terra mais fácil e difícil. No entanto, o projeto é politicamente bloqueado por uma moratória porque os tópicos de urânio são problemáticos. Altos custos de desenvolvimento, falta de infraestrutura, radioatividade através do urânio, bem como de impacto ambiental, social e questões legais indígenas tornam o desenvolvimento a longo prazo incerto.

Pesquisa sobre métodos alternativos de extração

Paralelamente à exploração de depósitos convencionais, é pesquisado intensamente em alternativas para obter o mar de fontes secundárias e usar novos métodos.

• Resíduos industriais como fonte de matérias -primas (mineração urbana/industrial):
  • Cinzas de carvão (vôo): Nos EUA, concentrações significativas de lago severo foram identificadas em cinzas de carvão da bacia do rio Powder. Na Grã-Bretanha, um projeto financiado pela Innovate UK (Mormair and Materials Processing Institute, outubro de 2024 a agosto de 2025) concorre à recuperação de neodímio, praseodoso e escândio da influência do carbono por meio de uma combinação de reatores de loops químicos e carboidratos em escala piloto. A extração de fruvas de carbono com líquidos iônicos também é examinada.
  • Lodo vermelho (BuildingXitrest): Como um produto de produção de alumínio, o lodo vermelho cai em grandes quantidades e também contém o lago (especialmente CER, Lanthan, Neodym, Scandium). O projeto da UE concluído Redmud focou na reciclagem completa da construção de restos de sexo, incluindo a extração do lago. No entanto, as concentrações são frequentemente baixas e a extração é complexa.
  • Fosforgipes (produção de fertilizantes): Os segredos do projeto da UE demonstraram com sucesso procedimentos para extração da ver (ND, PR, DY) a partir dos fluxos de processo da produção de fertilizantes de fosfato em escala piloto. Essa abordagem é particularmente sustentável porque é baseada em material já quebrado e não gera novos resíduos de mineração.
• Processos biotecnológicos:
  • Biolaching e biomineralização: o uso de microorganismos específicos (bactérias, cogumelos) ou seus produtos metabólicos (por exemplo, ácidos orgânicos, enzimas, peptídeos) para solução seletiva (biiolodecionamento) ou ligação (biolessorção, biomineralização) de metais a partir de ores ou fontes de resíduos é uma área promissora. O Instituto Helmholtz Freiberg (HIF) no HZDR (projeto Biokollekt), por exemplo, está trabalhando no uso de peptídeos para a ligação seletiva do mar. No LMU Munique, é pesquisado o uso de bactérias dependentes de lantanídeos para extração do mar do mar de resíduos industriais e água de mineração, com o solv-tronco bacteriano mostrando resultados promissores. O biolodismo de resíduos magnéticos também é examinado.
  • Fitominante: são usadas plantas que enriquecem os metais do solo. Os metais podem ser obtidos pela colheita e esfregando a biomassa da planta. No entanto, esse procedimento ainda está em um estado muito precoce de pesquisa, e a economia ainda não foi comprovada para o mar.
• Maturidade da Tecnologia (TRL): Muitos desses métodos de extração alternativos ainda estão em fases iniciais de pesquisa ou piloto (TRL 3-6). A escalabilidade dos padrões industriais e da competitividade econômica geralmente ainda não é dada e exige um trabalho intensivo de pesquisa e desenvolvimento intensivo.

O desenvolvimento de fontes marinhas alternativas a partir de fluxos de resíduos e o uso de processos biotecnológicos é muito promissor em relação à sustentabilidade e potencialmente menos poluição ambiental em comparação com a mineração primária. Essas abordagens podem dar uma contribuição importante para a economia circular e reduzir a dependência de matérias -primas recém -extraídas. No entanto, o caminho para a maturidade industrial e a economia dessas tecnologias ainda é amplo e requer investimentos consideráveis ​​e de longo prazo em pesquisa, desenvolvimento e escala. Eles, portanto, representam opções de médio a longo prazo.

Desenvolvimento de processos de separação e refino mais ecológicos

A separação convencional do mar, principalmente usando extração de solvente, é um processo intensivo em energia que possui grandes quantidades de produtos químicos (s.ures, solventes orgânicos) e gera ambientalmente. Portanto, pesquisas sobre procedimentos de separação mais ecológicos e mais eficientes são de grande importância, não apenas para matérias -primas primárias, mas também para reciclagem.

• Líquidos iônicos (ILs) e solventes eutais profundos (DES): estes são intensamente pesquisados ​​como alternativas de solvente "verdes". Eles são caracterizados por baixa pressão de vapor, não -inflamabilidade e muitas vezes alta seletividade para certos metais. A pesquisa sobre isso ocorre na Universidade de Rostock. Em 2023/2024, uma edição especial do The Minerals Journal foi dedicada a esse tópico com forte participação européia.
• Desafios e TRL: Apesar dos resultados promissores do laboratório, os custos para ILS/DES, sua estabilidade a longo prazo em condições de processo, a recuperação eficiente dos próprios solventes e a escalabilidade dos processos ainda são grandes desafios. Muitas dessas abordagens ainda estão no laboratório ou na melhor escala piloto (TRL frequentemente <6). Embora a pesquisa tenha sido intensamente pesquisada há anos, não houve amplos avanços comerciais na indústria de lagos até agora.

O desenvolvimento do processo de separação novo, mais ecológico e econômico é uma chave crucial para melhorar significativamente o equilíbrio ecológico de toda a cadeia de valor do mar (tanto de fontes primárias quanto secundárias). Esta é uma área central para inovações tecnológicas que permitiria apenas um suprimento marítimo europeu realmente sustentável. Sem progresso na tecnologia de separação, a construção de uma cadeia de valor européia independente permanece difícil, mesmo que as matérias -primas primárias ou secundárias estivessem disponíveis.

Progresso e status TRL das tecnologias selecionadas de reciclagem e substituição para o lago na Europa/Alemanha (a partir de 2024/2025)

Progresso e status TRL das tecnologias selecionadas de reciclagem e substituição para o lago na Europa/Alemanha (a partir de 2024/2025)- Imagem: xpert.digital

TRL (nível de prontidão da tecnologia): 1-3 Pesquisa básica, 4-6 Validação/demonstração no ambiente de laboratório/relevante, 7-9 Protótipo/demonstração do sistema em ambiente operacional, aplicação comercial.

O cenário de pesquisa europeu e alemão mostra um progresso significativo nas tecnologias de reciclagem e substituição de terras raras, com diferentes abordagens para ter diferentes graus de maturação. Na área de substituição do ímã, os ímãs de nitrídeo de ferro com uma tecnologia pronta de tecnologia se desenvolvem de 6-8, especialmente nos EUA pela Niron Magnetics, enquanto a pesquisa da UE é menos proeminente. Essa tecnologia visa aplicações em motores e geradores elétricos, mas enfrenta desafios na escala, custos e comparação de desempenho com os ímãs NDFEB convencionais.

Os ímãs de mangani-bismuto estão localizados com um TRL de 4-7 em uma fase de desenvolvimento anterior, com instituições alemãs e austríacas como o Tu Bergakademie Freiberg e a Universidade de Montan em Leoben. As principais áreas de aplicação são motores industriais e chamados "ímãs de gap", enquanto a síntese de fases puras, estabilidade térmica e escala representam os desafios centrais.

No caso de substâncias fluorescentes, os pontos quânticos já atingiram um alto nível de maturidade de 7-9 em aplicações de exibição, com a participação de várias empresas e institutos de pesquisa, como Fraunhofer. Apesar de aplicações promissoras em displays, LEDs e células solares, há desafios em relação à toxicidade, estabilidade e eficiência em comparação com os fósforos do mar. Os LEDs orgânicos já atingiram a maturidade do mercado com um TRL e estão presentes como indústria estabelecida em displays e iluminação, mas continua lutando com problemas de vida com LEDs azuis, além de questões de custo e eficiência.

A reciclagem de ímãs de NDFEB mostra várias abordagens promissoras. O bastão de hidrogênio combinado com a reciclagem de material atingiu um TRL de 7-8, com instituições alemãs como o Fraunhofer IWKs juntamente com parceiros internacionais e projetos da UE, como Hypromag e Susmagpro/Reesilience. Essa tecnologia permite a reutilização direta para novos ímãs, mas enfrenta desafios na qualidade dos ímãs reciclados, da coleção, desmontagem e economia.

Os procedimentos hidrometalúrgicos com um TRL de 4-7 são desenvolvidos por Fraunhofer, o Tu Bergakademie Freiberg e empresas como Carester e buscando a recuperação de puro óxido e metais. A complexidade dos processos, o uso de produtos químicos, custos e questões de seletividade permanecem desafios centrais. As abordagens pirometalúrgicas ainda estão na fase de pesquisa com um TRL de 4-6 e luta com intensidade energética, possíveis problemas de perda do mar e problemas de pureza.

Processos biológicos inovadores, como biolodes e biossorção, são pesquisados ​​com um TRL de 3-5 por instituições como HZDR, LMU Munique e Fraunhofer IGB para sucata elétrica e resíduos industriais. Os desafios estão na seletividade, cinética, robustez dos microorganismos e escala econômica.

Métodos de extração alternativos também mostram potencial. A extração do carbono acelera com um TRL de 4-6 é perseguida principalmente em projetos americanos e britânicos, enquanto a extração de restos de fosfato de produção de fertilizantes no projeto Secrets com parceiros como Yara e ReeTec alcançou um TRL de 6-7. Ambas as abordagens lutam com baixas concentrações e questões econômicas.

As tecnologias de separação ambientalmente amigáveis ​​usando líquidos iônicos e solventes eutéticos profundos ainda estão na fase de pesquisa inicial com um TRL de 3-5, com a Universidade de Rostock e vários projetos da UE envolvidos. Os desafios estão nos custos dos solventes, sua estabilidade, recuperação e escalabilidade para aplicação industrial.

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Opções estratégicas para a Alemanha para independência a longo prazo

Para reduzir a dependência significativa de terras raras, especialmente a China e garantir a segurança a longo prazo da oferta, a Alemanha está disponível para várias opções estratégicas em nível nacional e europeu. Isso inclui um curso político, a estrutura das cadeias de valor resiliente, a intensificação da cooperação internacional e o fortalecimento direcionado de sua própria liderança tecnológica.

Design político nacional e europeu

A estrutura política é crucial para iniciar e apoiar as transformações necessárias no suprimento de matéria -prima.

Estratégia alemã de matéria -prima e Estratégia Nacional de Gerenciamento Circulatório (NKWS)

A estratégia de matéria -prima alemã, mais recentemente atualizada em 2020, visa apoiar as empresas em um suprimento de matéria -prima seguro e sustentável. Os principais pilares são a diversificação das fontes de suprimento, a promoção da reciclagem e da eficiência material, o fortalecimento da aquisição de matérias -primas domésticas (sempre que possível e sensível), bem como o apoio de empresas alemãs na competição internacional. A importância da pesquisa e desenvolvimento como substituição e processos de reciclagem mais eficientes são particularmente enfatizados para matérias -primas críticas, como o mar.

A Estratégia Nacional de Negócios Circulatórios (NKWS) adotada pelo governo federal em dezembro de 2024 estabelece importantes sotaques complementares aqui. Inclua seus objetivos centrais com relevância para o lago:

• Redução do consumo de matéria -prima primária: a longo prazo, o consumo per capita de matérias -primas primárias na Alemanha deve ser significativamente reduzido.
• Fechamento dos circuitos de tecido: a proporção de matérias -primas secundárias no uso do material deve ser aumentada significativamente; A UE está buscando uma duplicação até 2030, um gol que o NKWS pega.
• Fortalecendo a independência das matérias -primas: a meta é explicitamente perseguida 25% da necessidade de matérias -primas estratégicas, como terras raras ou lítio até 2030 por reciclagem, que está em harmonia com a Lei de Matérias -primas críticas da UE.

No entanto, a implementação anterior dessas estratégias foi vista criticamente. Os especialistas criticam uma lacuna entre os objetivos formulados e a implementação real, em particular no que diz respeito ao fornecimento de fundos suficientes, à aceleração dos procedimentos de aprovação para projetos domésticos e a falta de disposição de investir no investimento da indústria, desde que os preços mundiais do mercado do lago sejam comparativamente baixos. A falta de pensamento estratégico e medidas concretas e de ligação são criticadas. O NKWS é uma abordagem mais recente aqui, cuja eficácia ainda precisa provar. Há um óbvio conflito de objetivos entre a provisão estratégica de longo prazo e considerações econômicas de curto prazo, que devem ser superadas pelo controle político.

Lei de matérias -primas críticas da UE (CRMA)

A Lei de Matérias -primas críticas da UE (CRMA), que entrou em vigor em maio de 2024, forma a estrutura legal da Europa Central para fortalecer a segurança da oferta com matérias -primas críticas e estratégicas. Seus destinos principais para 2030 são ambiciosos:

• Pelo menos 10% do requisito anual da UE de matérias -primas estratégicas deve vir do financiamento doméstico.
• Pelo menos 40% devem ser processados ​​na UE.
• Pelo menos 25% devem ser cobertos pela reciclagem dentro da UE.
• A dependência de um único país terceiro para uma matéria -prima estratégico deve ser limitado a um máximo de 65%.

Um coração do CRMA é a designação e promoção de projetos estratégicos de maneira tão chamada. Isso pode se beneficiar de procedimentos de aprovação acelerada (no máximo 27 meses para projetos de mineração, 15 meses para projetos de processamento e reciclagem) e apoio financeiro. Em março de 2025, foi publicada uma primeira lista de 47 projetos que afetam os recursos da bateria, mas também incluem projetos na área de Terra menos frequente (por exemplo, o projeto de minas de Kiruna na Suécia e iniciativas de reciclagem, como o projeto Pulawy na Polônia). Os pontos de contato nacionais para esses projetos devem ser nomeados para implementação na Alemanha (prazo até fevereiro de 2025), pelo qual o Ministério Federal de Economia e Proteção Climática (BMWK) e a Agência Alemã de Matéria -prima (Dera) desempenham um papel de coordenação.

A avaliação do CRMA é misturada. Por um lado, o ato é visto como um passo importante e necessário para abordar o vício em matéria -prima. Por outro lado, há dúvidas sobre a realizabilidade técnica e ecológica dos objetivos ambiciosos, especialmente para terras raras, dentro do período de tempo. Os tempos de aprovação muitas vezes muito longos para projetos de mineração (10 a 15 anos) contrastam com os prazos direcionados no CRMA. Além disso, a resistência da população civil pode desacelerar a implementação contra novos projetos de mineração ou processamento na Europa. O sucesso do CRMA dependerá decisivamente da implementação consistente pelos Estados -Membros, da mobilização de consideráveis ​​investimentos privados e da dissolução dos conflitos de meta, por exemplo, entre permissões rápidas e altos padrões ambientais.

Programas de financiamento e iniciativas

Para apoiar os objetivos estratégicos, há uma ampla gama de programas de financiamento em nível alemão e europeu:

• Alemanha: O BMWK e o Ministério Federal de Educação e Pesquisa (BMBF) oferecem vários programas que abordam a pesquisa, desenvolvimento e inovação no campo de matérias -primas críticas, eficiência de recursos e economia circular. Isso inclui o fundo de matéria-prima recém-definido, o programa (fortalecendo a dinâmica de transformação e a partida nas áreas e nos locais da usina a carvão) e empréstimos financeiros não ligados (Garantias da UFK) para garantir projetos estrangeiros.
• UE: Programas como Horizont Europe, Inveu e Life oferecem opções de financiamento para pesquisas, inovação e implementação de tecnologias na área de See -Substituição, reciclagem e extração sustentável. O Fundo de Inovação pode fornecer fundos para capacidades de reciclagem.
• Iniciativas: A Aliança de Matérias -Seropeu (ERMA) desempenha um papel importante na identificação e promoção de projetos de investimento ao longo de toda a cadeia de valor do mar na Europa. A ERMA formulou a meta de que 20% da necessidade européia de ímãs marítimos da produção de propriedade da UE poderia ser coberta até 2030, para os quais foram identificados investimentos de cerca de 1,7 bilhão de euros. Programas de eficiência de recursos, como o progresso na Alemanha, também contribuem para a conscientização e o início das medidas.

Embora exista um grande número de instrumentos de financiamento, sua coordenação eficaz, acessibilidade, especialmente para pequenas e médias empresas (PMEs) e recursos financeiros suficientes em relação ao tamanho do desafio, são decisivos por sua eficácia. Uma fragmentação da paisagem de financiamento e obstáculos burocráticos pode reduzir o efeito pretendido e atrasar a estrutura rápida urgentemente necessária das capacidades.

Visão geral das estratégias políticas e de financiamento da UE e da Alemanha relevantes para terras raras (seleção)

Visão geral das estratégias políticas e de financiamento da UE e da Alema

A União Europeia e a Alemanha desenvolveram várias estratégias políticas e programas de apoio que são de particular relevância para as terras raras. A Lei de Matérias -primas críticas da UE (CRMA) da União Europeia visa ganhar dez por cento das matérias -primas necessárias através do auto -financiamento até 2030, processar 40 % e cobrir 25 % por reciclagem, na qual a dependência de um único país terceiro deve ser limitado a um máximo de 65 %. Projetos estratégicos são financiados nas áreas de desmantelamento, processamento e reciclagem, bem como pesquisas e inovação.

A estratégia alemã de matéria -prima do governo federal, sob a liderança da BMWK, concentra -se na diversificação, reciclagem e extração doméstica, onde é sensível, bem como pesquisa e desenvolvimento para substituição. Medidas para diversificação, pesquisa e desenvolvimento para reciclagem e substituição, bem como o exame do potencial doméstico são apoiadas. A estratégia de negócios do Circuito Nacional de BMUV e BMWK tem como objetivo cobrir 25 % da necessidade de matérias -primas estratégicas, reciclando e reduzindo o consumo de matéria -prima primária. São financiados o desenvolvimento de capacidades de reciclagem, design para reciclagem e pesquisa e desenvolvimento de tecnologias de reciclagem.

O fundo alemão de matéria -prima da BMWK e da KFW deve contribuir para a segurança das matérias -primas e reduzir dependências, promovendo projetos para extração, processamento e reciclagem de matérias -primas críticas e estratégicas em casa e no exterior. O programa de financiamento da BMWK apóia a transformação das regiões de carvão e promove a produção e recuperação de matérias -primas críticas para os principais componentes.

A nível europeu, a Horizont Europe fortalece as fundações científicas e tecnológicas e promove a inovação, em particular pesquisa e inovação para substituição, reciclagem, extração sustentável e novos materiais. A aliança de matérias -primas européias (ERMA) das matérias -primas do EIT e da UE está trabalhando no estabelecimento de cadeias de valor resilientes da UE para matérias -primas e identifica e apoia projetos de investimento em colapso, processamento e reciclagem de terras raras. O Programa Alemão PME Inovador: eficiência de recursos e economia circular do BMBF fortalece a pesquisa e o desenvolvimento em pequenas e médias empresas e promove a provisão e uso eficiente de matérias-primas críticas, processos inovadores de reciclagem e produtos circulares.

Construção de cadeias de valor resiliente na Alemanha e na Europa

A estrutura própria, cadeias de valor resistentes para terras raras na Europa é um elemento central para reduzir a dependência da China. Isso requer esforços em todos os níveis, desde a extração de matéria -prima até o processamento até a produção de produtos finais e reciclagem.

Oportunidades e desafios na construção de capacidades de processamento e refinaria domésticas

Um gargalo crítico na atual paisagem do mar europeu é a falta de capacidade significativa para a separação do lago cru em óxidos individuais de alta pureza e para a subsequente produção de metais. Mesmo que a Europa estivesse cada vez mais ganhando matérias -primas primárias ou secundárias, elas geralmente teriam que ser exportadas para a China para processamento adicional, o que apenas mudaria dependência.

• Necessidade: O estabelecimento de sistemas de separação europeu e cabanas de metal é essencial para alcançar uma profundidade real de valor e autonomia estratégica.
• Exemplos de abordagens: na Estônia, o desempenho Neo já opera materiais (SILKET) Um sistema de separação, que, no entanto, depende de concentrações importadas. Na França, existem planos para uma instalação em La Rochelle e o Projeto Caremag em LACQ visa o processamento e a reciclagem integrados. Também existem iniciativas na Polônia (Projeto Pulawy).
• Economia: A estrutura de tais sistemas é extremamente intensiva em capital. Os custos de investimento são altos e os produtores europeus teriam que competir com as empresas chinesas estabelecidas e frequentemente estabelecidas. Contratos de aceitação a longo prazo e preços estáveis ​​seriam necessários para incentivar os investimentos.
• RUBLOS TECNOLÓGICOS: O know-how específico é necessário para os complexos processos de separação. Além disso, procedimentos ambientalmente amigáveis ​​e eficientes em termos de energia devem ser desenvolvidos e dimensionados para atender aos altos padrões ambientais europeus.
• LSEE vs. HSEE: Atenção especial requer o desenvolvimento de capacidades de processamento para o Heavy Lake (HSEER), uma vez que a dependência da China (incluindo o processamento de matérias -primas de Mianmar) é quase 100% e esses elementos para ímãs de alto desempenho são críticos.

O estabelecimento de uma cadeia completa de criação européia de valor do mar é um projeto geracional que dificilmente pode ser realizado sem financiamento estatal maciço, obrigações políticas de longo prazo e estreita cooperação entre atores públicos e privados. Um único foco no desmantelamento doméstico, sem o desenvolvimento paralelo do processamento, a fabricação de metais e as capacidades de produção magnética, não resolveria fundamentalmente a dependência estratégica.

"Design for Recycling" como uma estratégia de longo prazo

Outra estratégia importante a longo prazo é o design de produtos que contêm terras raras no sentido da economia circular ("Design for Recycling", DFR).

• Objetivos: os produtos devem ser construídos de forma que os componentes contendo mar (por exemplo, ímãs em motores elétricos) possam ser facilmente identificados, desmontados e usados ​​para uma variedade de reciclagem no final da vida do produto. Isso aumentaria significativamente a eficiência e a economia da reciclagem.
• Instrumentos: A introdução de passes de produtos digitais que contêm informações detalhadas sobre a composição do material e as instruções de desmontagem é vista como um instrumento importante para criar a transparência necessária para a reciclagem eficaz. Os esforços padrão também são relevantes aqui.
• Desafios: a implementação dos princípios do DFR é complexa, especialmente nas cadeias de suprimentos globalizadas, com uma ampla gama de fabricantes e projetos de produtos. O desenvolvimento e a aplicação dos padrões de ligação é um grande desafio.

"Design for Recycling" é uma estratégia essencial, mas naturalmente muito longa. Seu efeito total na disponibilidade de matérias -primas secundárias só se desenvolverá quando os produtos projetados de acordo com os princípios do DFR hoje atingem o final de seu ciclo de vida em 10, 15 ou mais anos. No curto prazo, o DFR não pode resolver os problemas atuais de suprimentos, mas é essencial para o desenvolvimento de uma economia circular sustentável e resiliente para o mar no futuro.

Colaborações e diversificação internacionais

Como uma auto-suficiência completa nas terras raras para a Alemanha e a Europa não é realista no curto e médio prazo, a cooperação internacional e a diversificação das fontes de suprimento desempenham um papel central em todas as estratégias de resiliência.

Avaliação potencial e de sustentabilidade de parcerias de matéria -prima

A Alemanha e a UE intensificam seus esforços para expandir e expandir parcerias de matéria -prima com diferentes países em todo o mundo.

• Países graduados e matérias -primas de foco:
  • Chile: Concentre -se em lítio e cobre, mas também potencial para outros minerais. Em janeiro de 2023 e junho de 2024, a cooperação foi confirmada, com foco em desmantelamento sustentável e intercâmbio científico.
  • Mongólia: Parceria desde 2011, Parceria estratégica desde fevereiro de 2024. Apoio da Universidade Mongólia alemã de matérias -primas e tecnologia.
  • Austrália: Cooperação de energia e matéria -prima desde 2017, foco crescente na proteção climática e minerais críticos. Estudo “Austrália-Alemanha-Alemanha, Minerais Críticos de Minerais, Estudo das cadeias de suprimentos” para a identificação do potencial de criação de valor.
  • Canadá: Parceria estratégica no campo das matérias -primas críticas.
  • Outros parceiros: Cazaquistão, Ucrânia, Groenlândia, bem como vários países africanos (por exemplo, Namíbia, Sambia, Dr. Congo) e países da América do Sul (por exemplo, Argentina) são o foco da UE para parcerias de matéria -prima.
• Objetivos das parcerias: Além da diversificação das fontes de entrega, também trata -se de apoiar os países parceiros na extração sustentável de matérias -primas, promovendo a criação de valor no local (por exemplo, construindo mais capacidades de processamento) e estabelecendo altos padrões ambientais, sociais e de governança (ESG).
• Desafios e riscos: a implementação de tais parcerias é complexa. É importante garantir a conformidade com os padrões ESG e evitar lavar verdes. Muitos países parceiros em potencial são politicamente instáveis ​​ou têm déficits no governo. Há também uma forte concorrência, especialmente com a China, para acessar matérias -primas e influência nesses países. O problema básico de resiliência não resolve completamente uma pura realocação de um ator dominante (China) para vários atores, que também é potencialmente instável ou influenciado pela China. Uma seleção muito cuidadosa dos parceiros e um design inteligente dos acordos que criam vantagens reais para os dois lados ("ganha-ganha") e não apenas buscam interesses unilaterais.

Implicações geopolíticas e estabilidade a longo prazo

O fornecimento de matérias -primas críticas, como as terras raras, há muito se tornou um campo central de confrontos geopolíticos.

• Instrumentalização das entregas de matérias -primas: o risco de as entregas de matéria -prima serem usadas como um meio político de pressão nos conflitos internacionais é real e já levou a consideráveis ​​falhas de mercado no passado.
• Necessidade de uma estratégia européia coerente: tendo em vista essa dimensão geopolítica, uma política de matéria -prima puramente ou tecnologicamente acionada por economia ou tecnologicamente não é suficiente. É necessário um coerente da política européia de comércio exterior, segurança e desenvolvimento, que integrar aspectos de matéria -prima. A garantia do suprimento do mar está, portanto, inextricavelmente ligada ao fortalecimento da soberania européia e ao design de relações internacionais resilientes. Isso requer coordenação estreita dentro da UE e com parceiros internacionais semelhantes.

Fortalecimento da liderança tecnológica

O desenvolvimento e a aplicação das próprias tecnologias avançadas no campo da substituição, reciclagem e extração sustentável da Terra Rara oferece à Alemanha a oportunidade de reduzir sua dependência e, ao mesmo tempo, abrir um novo potencial econômico.

Potencial de inovação da Alemanha em substituição, reciclagem e extração sustentável

A Alemanha tem um cenário de pesquisa forte e amplo no campo da ciência, química e tecnologia de processos de materiais, tanto em instituições de pesquisa de universidades quanto não universitárias (por exemplo, Fraunhofer-Gesellschaft, comunidade de Helmholtz, comunidade de Leibniz) e na indústria.

• Campos de amido: Conforme detalhado na Seção III, existem abordagens promissoras de pesquisa na Alemanha e na Europa para o desenvolvimento de ímãs livres de mar, catalisadores mais eficientes e processos de reciclagem inovadores e fluorescentes (por exemplo, HPMs, abordagens hidrometalurgical e biotecnológicas) e para a extração do mar de fontes alternativas.
• Transferência de tecnologia de desafio: um desafio central é converter os excelentes resultados de pesquisa mais rapidamente e efetivamente em aplicações industriais e produtos comercializáveis ​​(pesquisa de transferência). Muitas vezes, há uma lacuna entre projetos básicos de pesquisa/piloto e escala comercial.
• Concorrência Global: Alemanha e Europa estão em intensiva competição global de liderança tecnológica, especialmente com os EUA e a China, que também investem massivamente nessas áreas. Para poder existir aqui, promoção direcionada e substancial das principais tecnologias, o desenvolvimento de plantas piloto e a criação de mercados -chave para produtos sustentáveis ​​e inovadores.

Efeitos econômicos da mudança para tecnologias livres de REE para as principais indústrias

A mudança para tecnologias que precisam de menos ou nenhuma terra rara tem efeitos econômicos complexos:

• Avaliação de custo-benefício: a curto prazo, a substituição do mar pode estar associada a custos mais altos ou possíveis perdas de desempenho por determinadas aplicações. A longo prazo, no entanto, evitando o lago caro e de preço -volátil, a redução dos riscos da cadeia de suprimentos e o desenvolvimento de novos mercados para produtos inovadores pode resultar em vantagens econômicas significativas.
• Requisito de investimento e adaptação: a indústria alemã, especialmente nos principais setores de construção automotiva, energias renováveis ​​e eletrônicos, enfrenta considerável investimento e adaptação para mudar seus processos e produtos de produção para alternativas sem armas marítimas. Isso afeta não apenas os produtos finais, mas todas as cadeias de suprimentos.
• Oportunidades para “Primeiro Motor”: as empresas alemãs que dependem do início de tecnologias inovadoras, sustentáveis ​​e críticas podem garantir vantagens competitivas como “primeiro motorista” e abrir novos mercados promissores. No entanto, isso requer risco de risco e uma orientação estratégica de longo prazo.

A mudança para tecnologias livres de REE ou eficiente não é apenas uma questão de segurança da oferta, mas também um curso estratégico para a futura competitividade da indústria alemã nos mercados futuros globais.

Síntese e recomendações para ação para a Alemanha

A análise do problema da Terra rara ilustrou a profunda dependência da Alemanha e da Europa em cadeias de suprimentos globais, especialmente chinesas e dos riscos econômicos e geopolíticos associados. Ao mesmo tempo, abordagens promissoras de pesquisa e opções estratégicas são mostradas para reduzir essa dependência e aumentar a segurança da oferta a longo prazo. No entanto, alcançar uma maior independência é um empreendimento complexo que requer uma estratégia coerente e uma ação consistente da política e da indústria.

Avaliação dos riscos, oportunidades e conflitos de objetivos

O fornecimento de terras raras é de excelente importância estratégica para a Alemanha, uma vez que essas matérias -primas são indispensáveis ​​para as principais tecnologias da transição energética, digitalização e para ramos importantes da indústria, como a construção automotiva. A atual estrutura de suprimentos globais, dominada pela China na promoção e, em particular, traz riscos consideráveis ​​devido à volatilidade dos preços, gargalos de entrega e a potencial instrumentalização do fornecimento de matérias -primas para fins geopolíticos. Esses riscos são ainda exacerbados pela crescente demanda global.

As chances de reduzir essa dependência são uma abordagem multi -trilha:

• Substituição e eficiência: Pesquisa sobre materiais de reposição e tecnologias sem mar, em particular para ímãs, bem como o aumento da eficiência do material, oferece potencial para reduzir a exigência específica do mar no meio a longo prazo.
• Reciclagem e economia circular: o estabelecimento de uma infraestrutura de reciclagem européia pode dar uma contribuição significativa ao suprimento secundário de matéria -prima, mas é confrontado com desafios tecnológicos e econômicos.
• Diversificação e fontes domésticas: o desenvolvimento de novas fontes internacionais de fornecimento por meio de parcerias de matéria -prima e o uso potencial de ocorrências europeias pode ampliar a base de entrega, mas estão associadas a seus próprios riscos e longos prazos de entrega.

Ao perseguir essas oportunidades, ocorrem inevitavelmente objetivos conflitantes:

• Segurança da economia vs. Pension: os investimentos em tecnologias de extração, processamento ou reciclagem avançados são geralmente mais intensivos do que a importação de fontes estabelecidas e baratas, especialmente desde que os preços do mercado mundial sejam baixos. A otimização de custos de curto prazo está em conflito com a resiliência estratégica de longo prazo.
• Proteção ambiental contra desmantelamento/processamento local: a extração e o processamento da SEE é ambientalmente intensiva. A conformidade com altos padrões ambientais na Europa aumenta os projetos e pode levar a problemas de aceitação entre a população, enquanto se muda para países com padrões mais baixos é eticamente questionável.
• Velocidade vs. IMPRIMEIRA: A necessidade urgente de segurança da oferta requer soluções rápidas, enquanto construíram cadeias de valor sustentáveis ​​e ambientalmente amigáveis, bem como o desenvolvimento de novas tecnologias.

A conquista da independência nas terras raras não é um objetivo singular, mas deve ser considerado no contexto mais amplo de outro imperativo estratégico, como a neutralidade climática, mantendo a competitividade econômica e mantendo a responsabilidade global pela sustentabilidade. Isso requer uma consideração cuidadosa das prioridades e a vontade de aceitar custos de curto prazo para vantagens estratégicas de longo prazo.

Recomendações concretas e priorizadas para ação para política e indústria

Para melhorar de forma sustentável a segurança da suprimento da Alemanha com terras raras e reduzir a dependência de fornecedores individuais, é necessário um procedimento coordenado para política e indústria. As seguintes recomendações para ação são priorizadas de acordo com as categorias de tempo:

Medidas de curto prazo (até 2 anos)

Intensificação do monitoramento da matéria -prima e detecção de risco:

• Fortalecendo as capacidades da Agência Alemã de Matéria -ana (DERA) e da BMWK para análise contínua dos mercados marítimos globais, riscos da cadeia de suprimentos (incluindo produtos de referência e intermediários) e desenvolvimentos geopolíticos.
• Construindo um sistema de alerta precoce para possíveis distúrbios de pensão.

Aceleração de procedimentos de aprovação para projetos estratégicos:

• Uso consistente dos procedimentos de aprovação acelerada previstos no CRMA da UE para projetos estrategicamente importantes de reciclagem, processamento e extração na Alemanha e na Europa.
• Estabelecimento e equipamentos eficazes dos pontos de contato nacionais (“lojas de um balcão”) de acordo com a CRMA.

Construindo alianças estratégicas e diversificação de importações:

• Promoção ativa de cooperações corporativas para a compra conjunta de lago já sofisticado ou produtos preliminares críticos (por exemplo, ímãs) de fontes diversificadas que são baseadas em valor.
• Exame e possivelmente construindo um estoque estratégico relacionado à aplicação para um lago ou componentes particularmente críticos feitos a partir dele.

Promoção direcionada de projetos de piloto e demonstração:

• Fornecimento de capital de risco e financiamento para escalar abordagens promissoras de pesquisa alemã e européia no campo da reciclagem de See (por exemplo, desmontagem automatizada, tecnologias de separação eficientes) e substituição (por exemplo, ímãs livres de mar) em um padrão industrial (TRL 6-8).

Medidas de médio prazo (2-7 anos)

Construção de sistemas comerciais de reciclagem e processamento:

• Criação de incentivos e redução de sarna de investimento para o desenvolvimento de primeiros sistemas comerciais para reciclar produtos que contêm mares (especialmente ímãs, baterias, sucata eletrônica) e para o processamento de concentrados de lago na Alemanha/Europa.
• Isso inclui a separação de LSEE e HSEE, bem como a produção de metal.

Implementação de "Design for Recycling" e Passes de produtos digitais:

• Desenvolvimento e introdução gradual de padrões de ligação para um design de produto de reciclagem para grupos de produtos relevantes (por exemplo, motores elétricos, dispositivos eletrônicos) no nível da UE.
• O estabelecimento de passes de produtos digitais que fornecem informações sobre a composição do material (incluindo conteúdo do mar) e desmontabilidade.

Expansão sistemática e aprofundamento das parcerias de matéria -prima:

• A conclusão e implementação de parcerias de matéria -prima com países selecionados que possuem depósitos marítimos. Concentre -se no cumprimento dos altos padrões de ESG, promovendo o valor agregado local e a criação de relacionamentos de entrega confiáveis.
• Apoie as empresas alemãs na participação em projetos de mineração e processamento internacionais sustentáveis ​​por meio de instrumentos de financiamento para o comércio exterior (por exemplo, garantias da UFK).

Exame e possivelmente promoção da aquisição primária local/européia:

• Implementação de viabilidade detalhada e estudo de impacto ambiental para os depósitos marítimos europeus mais promissores (por exemplo, Kiruna, Fen).
• Com um resultado positivo e sob os requisitos ambientais e sociais mais rigorosos, além de garantir a aceitação social: promoção direcionada de projetos piloto para o desenvolvimento e a preparação.

Investimentos em treinamento e educação adicional:

• Construção e promoção de cursos e programas de treinamento que qualificam especialistas para toda a cadeia de valor do mar das geociências para processar a tecnologia e as ciências materiais para reciclar especialistas.

Medidas de longo prazo (mais de 7 anos):

Estabelecimento de uma economia circular européia robusta para o lago:

• Criação de um mercado em funcionamento para um lago secundário através de infraestruturas otimizadas de coleta, classificação e preparação, taxas de uso de reciclagem vinculativas (onde útil) e a promoção da demanda por materiais reciclados.

Financiamento contínuo de F&E para inovações disruptivas:

• Suporte a longo prazo para a pesquisa básica e orientada para a aplicação sobre o desenvolvimento da próxima geração de materiais de reposição e tecnologias completamente sem mar para aplicações importantes.

Criação de mercados -chave para produtos sustentáveis:

• Uso de compras públicas e outros instrumentos para a promoção de produtos que contêm lago sustentável/reciclado ou são baseados em alternativas livres de mar e têm uma alta eficiência de recursos.

Uma estratégia bem -sucedida para reduzir o vício em mar requer um “mix de políticas” inteligente. Isso deve ser de incentivos de economia de mercado (por exemplo, para investimentos em reciclagem e substituição, preços de CO2, que promovem indiretamente a eficiência material), requisitos regulatórios claros e confiáveis ​​(por exemplo, cotas recicladas, requisitos de codesign, obrigações de transparência) e apoio ao estado de f & a, que se aproxima. Deixar a única responsabilidade para a empresa, como costuma ser praticado no passado, tendo em vista a estrutura específica do mercado (oligopolis, atores estatais), os altos riscos de investimento e a dimensão geopolítica do problema do lago não são suficientes para causar a transformação necessária.

Visão de longo prazo para atendimento sustentável e resiliente na Alemanha com matérias -primas críticas

A visão de longo prazo para a Alemanha deve ter como objetivo não apenas reduzir significativamente a dependência de países de entrega individuais para terras raras, mas também para assumir um papel pioneiro no desenvolvimento e aplicação de matérias -primas sustentáveis ​​e modelos econômicos circulares. Isso significa:

Cadeias de suprimentos diversificadas e resilientes

A Alemanha extrai matérias -primas críticas de uma variedade de fontes, com parcerias de matéria -prima desempenhando um papel central no nível dos olhos e em conformidade com os mais altos padrões de sustentabilidade.

Valor agregado europeu forte

É obtida uma proporção significativa das necessidades do lago e dos produtos feitos (em particular ímãs), processados ​​e reciclados na Europa, com base em tecnologias competitivas e ecológicas.

Liderança em inovação

Empresas e instituições de pesquisa alemãs são líderes no desenvolvimento e comercialização de tecnologias de substituição, processos de reciclagem altamente eficientes e projetos de produtos que salvam recursos.

Economia circular estabelecida

Terras raras e outras matérias -primas críticas são sistematicamente gerenciadas em circuitos fechados, o que minimiza a necessidade de matérias -primas primárias e a poluição ambiental é reduzida.

Previsão estratégica

A Alemanha possui mecanismos para a detecção precoce que muda as necessidades da matéria -prima e os possíveis riscos de oferta e pode adaptar flexibilidade suas estratégias.

A independência nas terras raras não é um estado final estático, mas um processo contínuo de minimização de riscos, adaptação tecnológica e posicionamento estratégico em um ambiente global em mudança dinamicamente. A resiliência a longo prazo, portanto, não apenas requer esforços, mas também uma prioridade política permanente, investimentos sustentáveis ​​e a capacidade de reagir a novos desafios e oportunidades como sistema de aprendizado. A maneira como é exigente, mas para a viabilidade futura da localização industrial da Alemanha e a conquista de seus objetivos ecológicos e sociais de importância crucial.

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Konrad Wolfenstein

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