دخلت العناصر الأرضية النادرة النقاش العام لأنها تُشكل أساسًا لكثير من التقنيات التي نستخدمها يوميًا، ولأننا نحتاجها لخفض انبعاثات الكربون في الاقتصاد. في وقت قصير جدًا، انتقلت من كونها شبه مجهولة إلى عناوين رئيسية لأهميتها في الصناعة والدفاع والطاقة، وللتوترات الجيوسياسية التي تُثيرها. والأمر المهم هنا ليس أن هذه الموارد نادرة على هذا الكوكب، بل إن استخراجها، وخاصة معالجتها، يمثل عقبة أمام تحقيق هذا الهدف. التي تؤثر على السعر والتوافر وأمن الإمدادات.
تتناول هذه المقالة بشكل مباشر تأثير هذه التحديات على الاقتصاد: ما هي، ولماذا هي مهمة، ومن يتحكم في سلسلة القيمة، وكيف يؤثر كل هذا على إسبانيا، وما هي التوترات الناشئة بين الكتل الكبرى. نقوم بجمع البيانات والأمثلة ووجهات النظر المتناقضة لفهم مزيج السوق والتكنولوجيا واللوائح والجغرافيا السياسية. التي تحدد مشهد العناصر الأرضية النادرة.
ما هي العناصر الأرضية النادرة وكيف تختلف عن المعادن الأساسية؟
يشير مصطلح "العناصر الأرضية النادرة" إلى سبعة عشر عنصرًا كيميائيًا تقع في الجزء السفلي من الجدول الدوري: خمسة عشر لانثانيدًا بالإضافة إلى سكانديوم وإتريوم. لمزيد من التفاصيل حول ماهيتها واستخداماتها، يُرجى مراجعة [رابط للوثائق ذات الصلة]. ما هي وما هي استخداماتها. وعلى الرغم من اسمها، فإنها ليست "نادرة" بسبب ندرتها المطلقة، بل لأنها نادراً ما تظهر بتركيزات كافية لاستخراجها بشكل مربح.ومن هنا تأتي تعقيداتها التقنية والاقتصادية.
من المهم فصل المفاهيم: المعادن الحيوية أو الاستراتيجية هي تسمية أوسع تشمل أي مادة خام ضرورية للاقتصاد ومع وجود خطر في التوريد. تنطبق على جميع العناصر الأرضية النادرة تعريف "العناصر الحرجة"، ولكن ليست كل المعادن الحرجة عناصر أرضية نادرة.ويشمل ذلك، على سبيل المثال، الليثيوم، أو الكوبالت، أو النحاس، مع ديناميكيات العرض والطلب الخاصة بها.
علاوة على ذلك، داخل العناصر الأرضية النادرة، عادة ما يتم التمييز بين ما يسمى بالعناصر "الخفيفة" و"الثقيلة"، وهي الفئات المرتبطة كيميائيا واستخداماتها الصناعية. يساعد هذا التقسيم على فهم سبب تقدير بعض العناصر بشكل خاص للمغناطيسات الدائمة أو الشاشات، في حين أن البعض الآخر موجه نحو تطبيقات أكثر تخصصًا. في الرعاية الصحية، أو الدفاع، أو الليزر.
تفصيل ليس تافهاً: يمكن للهاتف الذكي أن يحتوي على العشرات من العناصر الكيميائية، بما في ذلك العديد من العناصر الأرضية النادرة، ويمكن للطائرة المقاتلة أن تتضمن مئات الكيلوجرامات من هذه المواد. إن الترابط التكنولوجي كبير للغاية لدرجة أن أي عنق زجاجة صغير في أكسيد معين قد يؤدي إلى إيقاف خطوط إنتاج بأكملها. في مجال الإلكترونيات أو السيارات.
التطبيقات والطلب وسبب قيمتها الاقتصادية
يكمن "سحر" العناصر الأرضية النادرة في خصائصها المغناطيسية والبصرية والكهروكيميائية عند دمجها مع عناصر أخرى. على سبيل المثال، يسمح النيوديميوم والديسبروسيوم بتصنيع المغناطيسات الدائمة عالية القدرة، والتي تشكل قلب المحركات الكهربائية ومولدات الرياح. التي تعمل على تعزيز الكهرباء والتحول في مجال الطاقة.
وتعتبر العناصر الأرضية النادرة الأخرى مثل اليوروبيوم والتيربيوم ضرورية لعرض الألوان الزاهية على الشاشات، في حين يجد الغادولينيوم والهولميوم مكانًا في المعدات الطبية المتقدمة مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي والليزر. يتراوح النطاق من سماعات الرأس اللاسلكية والروبوتات الصناعية إلى أنظمة الدفاع والتوجيه، مما يخلق طلبًا متزايدًا ومتعدد القطاعات.
لقد ارتفعت الرغبة العالمية في تناول هذه العناصر بشكل كبير مع كهربة وسائل النقل، والرقمنة، والطاقات المتجددة. هناك تقديرات تشير إلى أن نمو الطلب المتراكم سيتراوح بين 400% و600% في العقود المقبلةوخاصة في قطاعات مثل المغناطيس للسيارات الكهربائية أو توربينات الرياح الكبيرة.
ينعكس هذا الضغط على الأسعار والتخطيط الصناعي. ومن الأمثلة التوضيحية أكسيد النيوديميوم-براسيوديميوم، الذي ارتفعت قيمته بشكل كبير إلى حوالي 60.000 ألف يورو للطن في فترة وجيزة، مما يعكس الإقبال على المغناطيسات القوية. في سوق لا يوجد فيه سوى عدد قليل من اللاعبين في مجال التكرير، يمكن أن تكون تقلبات الأسعار مفاجئة، مع تأثير مباشر على التكاليف والهوامش. من الشركات المصنعة العالمية.
الاستبدال محدود. توجد بدائل جزئية لبعض الوظائف، وتُجرى أبحاث على مواد جديدة ذات خصائص مماثلة، لكن الأداء لا يرقى دائمًا إلى مستوى أداء العناصر الأرضية النادرة. لا يزال أمام إعادة التدوير طريق طويل: حيث يتم استعادة حوالي 1% فقط من هذه المواد. في نهاية العمر الإنتاجي للأجهزة، هناك مجال لتحسين التصميم والخدمات اللوجستية وتكنولوجيا الفصل.
من يتحكم في سلسلة التوريد: القيادة الصينية وتداعياتها
منذ عقود مضت، خططت الصين لموقعها في سلسلة القيمة، ودعمت التعدين والتكرير والفصل برؤية طويلة الأجل. في أوقات مختلفة، يُنسب إليه ما يقرب من 60% إلى 75% من الاستخراج العالمي، والأهم من ذلك، ما بين 85% إلى 95% من المعالجة.، وهو الاختناق الحقيقي الذي يمنحنا القدرة على التحكم في الأسعار والتوافر.
وقد أدى الجمع بين اقتصاديات الحجم، والإعانات، واللوائح البيئية الأكثر تساهلاً تاريخياً مقارنة بالغرب إلى تعزيز هذه الميزة. وتدير الصناعة الصينية اليوم مصانع فصل باستخدام تقنيات الاستخلاص بالمذيبات التي يصفها المحللون بأنها "متقدمة بجيل" عن المنافسين.، مما يعزز قدرتها التنافسية من حيث التكلفة ونقاء المنتج.
ويتم استكمال هذه القيادة من خلال سياسة نشطة تتعلق بالحصص والضوابط والتخزين الاستراتيجي، والتي يمكن أن تمتد إلى مواد حيوية أخرى تستخدمها صناعة أشباه الموصلات، مثل الجاليوم، أو الجرمانيوم، أو الإثمد. وفي عام 2024، تم تشديد القيود على تصدير بعض هذه المواد.، وهو تذكير بمدى تشابك الأمن الاقتصادي والتكنولوجي مع سلاسل التوريد.
بالتوازي مع ذلك، سُجِّلت ابتكارات هامة في قطاع التعدين نفسه. وتشير أبحاث حديثة في الصين إلى طريقة مساعدة ميدانية تتميز بمعدلات استخلاص عالية واستهلاك أقل للطاقة، بالإضافة إلى انخفاض انبعاثات المركبات المرتبطة بالاستخلاص. وإذا تم دمج هذه التحسينات على نطاق صناعي، فقد تتسع الفجوة التكنولوجية في الاستخراج والتكرير. خلال سنوات.
بالنسبة للشركات الغربية، قد يتطلب الوصول إلى المواد الصينية تقديم طلبات تفصيلية للاستخدام النهائي والعمليات، مع أوقات استجابة غير مؤكدة. ويجعل هذا السياق تخطيط الإنتاج أمراً صعباً في قطاعات مثل صناعة السيارات أو الإلكترونيات، ويضيف التوتر إلى منطقتين حساستين: الصناعة العسكرية في الولايات المتحدة وصناعة السيارات الأوروبية.، معرضة للخطر بشكل خاص في دورات التحول التكنولوجي.
الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي والسباق نحو إعادة التوازن في العرض
انتقلت الولايات المتحدة من إنتاجٍ كبيرٍ خلال الحرب الباردة إلى إغلاق مناجمها في التسعينيات بسبب التكاليف البيئية والمنافسة السعرية. وفي السنوات الأخيرة، تسارعت وتيرة الاستجابة. أقر الأمر التنفيذي رقم 13817 بالطبيعة الحرجة لـ 35 مادة خام، بما في ذلك العناصر الأرضية النادرة، وقام بتفعيل التدابير اللازمة لتسريع الاستكشاف والمعالجة والتمويل.بالإضافة إلى السعي إلى التحالف مع أستراليا وكندا.
المرحلة المقبلة تجمع بين الحوافز والتعريفات الجمركية في الحرب التجارية مع الصين والتعاون مع الشركاء. وتهدف ما يسمى بشراكة أمن المعادن، التي تم إطلاقها في عام 2024 مع حوالي 15 دولة، إلى دعم المشاريع التي تؤمن المواد الأساسية لصناعة التكنولوجيا.من التعدين إلى التكرير وتصنيع المكونات.
تلعب السياسة دورًا أيضًا. وقد رُئي أن دوافعها تتراوح بين الاهتمام بجرينلاند لقيمتها الاستراتيجية ومواردها، والضغط لتأمين حقوق التعدين في سياقات الحرب. وفي حالة أوكرانيا، تم تداول مقترحات وعروض مضادة تتضمن أرقاماً بملايين الدولارات ومطالبات بالوصول إلى الموارد، في حين يؤكد الاتحاد الأوروبي على الصيغ "المفيدة للطرفين". لتأمين المواد الأوروبية الهامة.
ومع ذلك، حتى مع تشغيل مناجم جديدة، فإن الإجماع هو أن مجرد فتح الرواسب ليس كافيا. بدون مصانع الفصل والتكرير، وبدون القدرات الصناعية المصاحبة، لن نتمكن من تحقيق الاستقلال الحقيقي.وهنا تكمن الميزة الصينية في تحديد الخطوات والأسعار لعدد كبير من السنوات.
إسبانيا: الإمكانات الجيولوجية والمشاريع والعقبات
تُقدّم إسبانيا فرصًا ومعضلات في آنٍ واحد. في كاستيا لا مانشا، تحتوي منطقة كامبو دي مونتييل على رواسب المونازيت مع النيوديميوم، المعروفة من مشروع ماتامولاس. وتشير التقديرات الأولية إلى وجود نحو 29,9 مليون طن من المونازيت، وهو حجم قد يغطي، وفقا لبعض التحليلات، ما يصل إلى ثلث الاحتياجات الأوروبية السنوية. من بعض المركبات إذا تم إكمال سلسلة القيمة.
ومع ذلك، في عام 2018، رفضت المجلس العسكري في كاستيا لا مانشا المشروع بسبب استهلاكه العالي للمياه والتأثيرات المحتملة على الأنواع المحمية مثل الوشق الأيبيري أو النسر الإمبراطوري. ترمز هذه القضية إلى الصدام بين الطموح الصناعي وضمانات البيئة والتي تتكرر في مجتمعات أخرى.
وفي غاليسيا، تم تعليق قضية مونتي جالينيرو على الرغم من أهميتها الجيولوجية، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الحساسيات البيئية والمعارضة المحلية. وتوجد توترات مماثلة في إكستريمادورا والأندلس، وخاصة في جزر الكناري.حيث تشير الدراسات إلى وجود موارد قيمة في مناطق ذات قيمة طبيعية وسياحية عالية.
وفي الأرخبيل، كان هناك حديث عن وجود عدة ملايين من الأطنان المحتملة، وهو ما يعادل نحو 1,5% من احتياطيات العالم، على الرغم من أن الكثير منها يقع في مناطق حساسة. ويتطلب الوصول إلى الموارد في الجزر ذات النظم البيئية الهشة والتي تعتمد بشكل كبير على السياحة الحذر الشديد في تقييم المخاطر.، التكاليف والفوائد الاجتماعية.
وبالتوازي مع ذلك، تهدف خطة عمل المواد الخام المعدنية 2025-2029 في إسبانيا إلى تعزيز عمليات الاستخراج والمعالجة بمعايير الاستدامة، في انتظار معالجتها النهائية. ويتمثل التحدي في شقين: جذب الاستثمارات لسلسلة وطنية، وفي الوقت نفسه الاستجابة للمتطلبات البيئية وتوقعات المجتمعات المحلية..
التكاليف والمعارضة الاجتماعية و"ليس في حديقتي الخلفية"
يتطلب تعدين المعادن النادرة استثمارات كبيرة في الاستكشاف والاستخراج، وقبل كل شيء في مصانع الفصل، مع ضوابط بيئية صارمة. إن التنافس مع اللاعبين ذوي التكاليف الصناعية المنخفضة والحجم الهائل يعقد الجدوى الاقتصادية للمشاريع الأوروبيةوخاصة عندما يتم استيعاب كافة المتطلبات التنظيمية.
يضاف إلى ذلك العامل الاجتماعي. ففي العديد من المناطق، يبرز تأثير "نيمبي" المعروف: إذ تُقبل الحاجة إلى المغناطيس لطاقة الرياح أو المعادن للإلكترونيات، بينما تُرفض فكرة إنشاء منجم أو مصنع معالجة قريب. وبدون قنوات للمشاركة، وفوائد ملموسة للمنطقة، وضمانات بيئية قوية، فإن الرفض غالبا ما يعيق المشاريع. في المراحل المبكرة.
وتقع الإدارات المحلية والإقليمية والولائية في مركز هذا التوازن. الهدف هو تسهيل التعدين المسؤول، وتوفير اليقين القانوني، وضمان عائد على التوظيف والثروة للمنطقة المحيطة.من دون تخفيف المعايير البيئية أو التقليل من قيمة التنوع البيولوجي أو المياه في المناطق التي تعاني من شح المياه.
التأثير البيئي: من باطن الأرض إلى المصفاة
يعتمد الأثر البيئي للعناصر الأرضية النادرة على نوع الرواسب والعملية المستخدمة. بعض المناجم بالكاد تلامس سطح الأرض، بينما يتطلب بعضها الآخر حفرًا عميقًا يصل إلى مئات الأمتار. يمكن أن تؤدي عمليات الفصل إلى توليد النفايات والانبعاثات التي قد تؤدي إذا تم إدارتها بشكل سيئ إلى إتلاف التربة والمياه والصحة.وهو ما يفسر الحساسية التنظيمية في أوروبا.
وفي الواقع، تمت مقارنة الانبعاثات من عمليات معينة مع تلك الناتجة عن تصنيع الصلب، وهو ما أظهر أن التكلفة البيئية لا تكمن كلها "في المنجم". وتعتبر عملية التكرير بالغة الأهمية، أو حتى أكثر أهمية من عملية الاستخراج.وهذا هو السبب في أن القدرات الصناعية تصنع الفارق في الامتثال والبصمة والسعر النهائي.
لتقليل الضغط البيئي، يجري استكشاف ثلاثة مناهج متكاملة. أولًا، إعادة تدوير الأجهزة والمكونات ذات المحتوى العالي من العناصر الأرضية النادرة، مما يُحسّن عمليات الفرز والفصل. ثانيًا، التصميم البيئي لاستخدام مواد أقل لكل وحدة منتج دون المساس بالأداء. ثالثًا، البحث عن مواد بديلة ذات خصائص مماثلة، مثل سبائك الحديد والنيكل التي تم التحقيق في أدائها المغناطيسي.دائما بحذر بسبب حالة النضج.
خريطة الاحتياطيات والإنتاج العالمي
وعلى المستوى العالمي، من المتوقع أن تتصدر الصين قائمة الدول التي تمتلك احتياطيات تقدر بعشرات الملايين من الأطنان، تليها فيتنام والبرازيل وروسيا والهند. وفي أوروبا، برز اكتشاف جديد في النرويج، يتجاوز حجمه المليون ونصف المليون طن.وهذا خبر جيد فيما يتعلق بتقليل التبعيات إذا ازدهرت سلسلة القيمة المحلية.
ومن حيث الإنتاج، تتصدر الصين بفارق كبير، تليها أستراليا، وتايلاند، وروسيا، ومدغشقر. يبدأ الاتحاد الأوروبي بمستويات استخراج منخفضة للغاية وقدرة تكريرية معدومة تقريبًاوهذا ما يفسر الحاجة الاستراتيجية الملحة لاستعادة الروابط في السلسلة.
وفي إسبانيا، إلى جانب ماتامولاس، هناك توقعات في غاليسيا، وكاستيا لا مانشا، والأندلس، أو إكستريمادورا. ولكن بدون تقييم بيئي قوي وخريطة طريق صناعية تتضمن الفصل والمعالجة، فإن الفرصة سوف تكون غير كافية.، مع خطر تصدير المركزات وإعادة استيراد القيمة المضافة.
الجغرافيا السياسية في العمل: القيود والتنافس والمعايير
تُعدّ الجغرافيا السياسية عاملًا مُضاعِفًا لمخاطر العرض. لجأت الصين أحيانًا إلى فرض قيود على صادرات المواد الحساسة، مما كان له آثار فورية على الصناعات الغربية. بالنسبة لأوروبا، يعتبر قطاع السيارات معرضاً للخطر بشكل خاص؛ وبالنسبة للولايات المتحدة، فإن القطاع العسكري والفضائي معرض للخطر بشكل خاص. أشعر بالضغط بشكل أكثر كثافة.
ويضاف إلى هذا السيناريو المنافسة على تأمين الحقوق على الرواسب وسلاسل التكرير. وتسعى الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي إلى إبرام اتفاقيات مع دول ثالثة، وخاصة أوكرانيا، في حين تخرج موسكو بعروض مبيعات من الأراضي المحتلة.، وهو سياق معقد محفوف بالتداعيات القانونية والأخلاقية.
وفي ظل هذا التنافس، فإن تحديد المعايير البيئية والاجتماعية قد يصبح ميزة تنافسية في الأمد المتوسط. إن أولئك الذين يتمكنون من الإنتاج ببصمة أصغر، مع إمكانية تتبع موثوقة، ويقين تنظيمي، سوف يحظون بفرصة تفضيلية للوصول إلى العملاء الذين يرغبون في إزالة الكربون من سلاسل التوريد الخاصة بهم.حتى لو كانت التكلفة الأولية أعلى.
السوق والتوقعات: الأسعار والابتكار وسلاسل التوريد المرنة
شهدت سوق المعادن الأرضية النادرة العالمية نمواً قوياً، ويتوقع المحللون معدلات توسع مزدوجة الرقم خلال العقد المقبل، مدفوعة بالإلكترونيات الاستهلاكية والمركبات الكهربائية والطاقة المتجددة. تشكل المغناطيسات الدائمة جزءًا كبيرًا من الطلب المتزايدمصحوبة بالمحفزات والشاشات والاستخدامات التكنولوجية العالية.
وفي الوقت نفسه، يبرز الابتكار في عمليات الاستخراج والفصل والاسترداد كوسيلة رئيسية لخفض التكاليف والحد من التأثيرات. يمكن للطرق التي تعمل على تحسين كفاءة الطاقة أو الانتقائية الكيميائية وتقنيات إعادة التدوير الجديدة أن تخفف من مشكلة الاختناق إذا تمكنوا من التوسع بسرعة وبدعم مالي.
أحد الدروس التي تعلمناها من هذا العقد هو أن المنجم وحده لا يضمن الاستقلال. وبدون التكرير المحلي، والاتفاقيات طويلة الأجل مع الشركات المصنعة، والقدرات المخصصة للبحث والتطوير، فإن عملية التقاط القيمة سوف تضيع.إن إعادة التوازن إلى سلسلة التوريد تتطلب استثمارًا مستدامًا، وتعاونًا بين القطاعين العام والخاص، ووضوحًا بشأن التصاريح.
كيف تتلاءم إسبانيا مع رقعة الشطرنج الجديدة؟
بالنسبة لإسبانيا، تشكل المعادن النادرة جزءًا من استراتيجية صناعية أوسع نطاقًا: إعادة التصنيع الأخضر، والاستقلال الاستراتيجي الأوروبي، والتماسك الإقليمي. وتتمثل الأولوية في تقييم المشاريع ذات الإمكانات بدقة، والاستماع إلى المجتمعات، وتعبئة التمويل إذا كانت التقارير البيئية والاجتماعية إيجابية.بما في ذلك إعادة التأهيل والمراقبة بعد الإغلاق.
وفي المناطق الغنية بالموارد، ينبغي أن تكون الفوائد ملموسة: العمالة الماهرة، والموردين المحليين، والبنية الأساسية، والتدريب. إن بناء قدرات الفصل والتكرير سيكون بمثابة قفزة نوعية تسمح لنا بتزويد صناعات السيراميك والزجاج والتنقل الكهربائي. دون الاعتماد كليًا على العوامل الخارجية.
بفضل موقعها، يمكن لإسبانيا أن تكون بمثابة جسر بين أوروبا وأميركا اللاتينية فيما يتعلق بالمواد الخام الحيوية، وأرض اختبار للتعدين المسؤول في بيئة البحر الأبيض المتوسط. بفضل التخطيط الإقليمي والمعايير الصارمة وسلاسل اللوجستيات القوية، فإن علامة "صنع في أوروبا" للعناصر الأرضية النادرة قد تتوقف عن كونها مجرد طموح. وتصبح ميزة تنافسية.
تُجسّد العناصر الأرضية النادرة توترات عصرنا: تسارع وتيرة كهربة العالم ورقمنته دون إغفال الطبيعة أو التماسك الاجتماعي. في سوق تُهيمن عليه الصين في الاستخراج، وقبل كل شيء، في التكرير، تُسرّع أوروبا والولايات المتحدة تطوير البدائل، لكنهما لا تزالان متأخرتين. تتمتع إسبانيا بالموارد، والحالات الملموسة قيد التقييم، ومجتمع يطالب بالوعي البيئي؛ وإذا تمكنت من مواءمة الاستثمار، والتصاريح، والقبول الاجتماعي، فيمكنها تحويل الفرصة الجيولوجية إلى قيمة صناعية. والمرونة لاقتصادها.
