ما هي العناصر الأرضية الراقصة؟

عناصر أرضية مريبة هي مجموعة مكونة من 17 عنصراً معادن متشابهة كيميائياً تقوم بدور حاسم في كل تكنولوجيا حديثة تقريباً، على الرغم من أسمها، فإن أكثر العناصر الأرضية نادرة وفرة نسبياً في قشرة الأرض، ومصطلح "الزراعة" يعكس صعوبة استخراجها بتركيزات قابلة للبقاء اقتصادياً بدلاً من ندرةهاتها الفعلية، وتشمل المجموعة المسح الضوئي للأيتام الـ 15 على المنضـة الدورية (المضـة)

وهذه العناصر مُمنحة لخصائصها المغناطيسية والفوسفورية الفريدّة، وممتلكاتها الحفازة، فعلى سبيل المثال، تستخدم مادة النيوديوم والساوماريوم لإنشاء مغناطيس دائم قوي، وتنتج اليوروبيوم والألوان الحمراء والأخضرة في شاشات العرض، والكريوم أساسي في المحولات الحافزة والتلفزي الزجاجي.

وقد نمت السوق العالمية للعناصر الأرضية النادرة نموا كبيرا على مدى العقدين الماضيين، بسبب التوسع في المركبات الكهربائية، والطاقة الريحية، والإلكترونيات المتقدمة، ووفقا لـ U.S. Geological Survey، تجاوز الإنتاج العالمي 000 300 طن متري من أكسيد الأرض النادرة في عام 2023، حيث تمثل الصين نحو 70 في المائة من هذا الناتج.

المواقع العالمية للعناصر الأرضية الراقصة

وتوزيع رواسب الأرض النادرة في جميع أنحاء العالم غير متكافئ، مما يخلق سلسلة إمدادات مركزة تترتب عليها آثار جيوسياسية كبيرة، وفي حين توجد مناطق اقتصادية جديدة في بلدان كثيرة، فإن هناك فقط ودائع قابلة للتطبيق تجاريا أو البنية التحتية اللازمة لتجهيزها في المواد الصالحة للاستخدام.

الصين: المنتج الدومينيكي

الصين تسيطر حاليا على أكثر من نصف احتياطيات الأرض النادرة في العالم وحوالي 70 في المائة من الإنتاج العالمي، سيطرة البلد ليست عرضية، وتنتج عن عقود من الاستثمار الاستراتيجي في التعدين وتجهيز وفصل التكنولوجيا، ومقاطعة بايان أوبو للتعدين في منغوليا الداخلية هي أكبر مستودعات أرضية نادرة معروفة على الأرض، تنتج عشرات الآلاف من الأطنان المترية سنويا، وتملك الصين أيضا رواسب كبيرة في مقاطعتي سيشوان وجانغشي.

وفيما عدا التعدين، طورت الصين بنية أساسية متقدمة لتجهيز المواد التي تتيح لها صقل أكاسيد الأرض النادرة إلى المعادن والسبائك والمغنطيسات النهائية، وهذه القدرة في المراحل النهائية تعطي الصين سيطرة كبيرة على سلاسل الإمداد العالمية، حيث تفتقر بلدان كثيرة إلى المرافق اللازمة لتجهيز الخامات الخام الخاصة بها، وقد استخدمت الحكومة الصينية هذا التأثير في المنازعات التجارية، ولا سيما في عام 2010 عندما اقتصرت على الصادرات إلى اليابان خلال خلاف إقليمي، مما أدى إلى حدوث زيادة في سرعة العرض.

الولايات المتحدة: تنقيح الإنتاج المحلي

الولايات المتحدة لديها رابع أكبر احتياطيات أرضية نادرة في العالم لكن الإنتاج المحلي كان محدوداً، لغم قفز الجبال في كاليفورنيا، الذي تديره المواد العسكرية، هو مرفق التعدين الأرضي النادرة الوحيد في البلاد، الذي كان يشكل أكبر مصدر عالمي للأرض النادرة، لكنه مغلق في عام 2002 بسبب الشواغل البيئية والمنافسة من الصين، وبعد إعادة فتحه في عام 2018 تحت الملكية الجديدة، قام قفزة الجبال على الإنتاج، والآن تركز السفن على الصين

وتوجد مصادر محتملة أخرى في الولايات المتحدة، بما في ذلك ودائع في ألاسكا، وكولورادو، ونبراسكا، ووايومينغ، وقد اجتذبت ودائع بير لدج في ويومينغ، وودائع جبل بوكان في ألاسكا، الاستثمار في الاستكشاف، رغم أنه لم يدخل الإنتاج التجاري، وقد خصصت حكومة الولايات المتحدة التمويل من خلال قانون إنتاج الدفاع وقانون البنية التحتية في بيبرتسان لدعم مشاريع التجهيز وإعادة التدوير المحلية النادرة.

أستراليا: مورد متنام

أستراليا موطن لمستودع جبل (ويلد) في غرب أستراليا، والذي يعتبر على نطاق واسع أحد أغنى رواسب الأرض النادرة في العالم، والتي تعمل من قبل (ليناس راي) الأرضيّة، ينتج جبل (ويلد) مركز عالي الجودة يشحن إلى مرفق تجهيز الشركة في ماليزيا، وقد أصبحت (ليناس) أكبر منتج غير كليمن للأوكسيدات الأرضية النادرة المنفصلة، مما يوفر جزءا كبيرا من السوق العالمية الدائمة

كما تلقت ليناز تمويلا من الولايات المتحدة والحكومات الأسترالية لبناء محطة جديدة نادرة لتجهيز الأرض في كالغورلي، غرب أستراليا، ومرفق في أسفل النهر في تكساس، وتهدف هذه الاستثمارات إلى إنشاء سلسلة إمداد آمنة من نوع الغرب يمكنها أن تتنافس مع الصين على التكلفة وعلى النطاق، وبيئة أستراليا السياسية مستقرة، وخبرة قوية في مجال التعدين، وقدرات تجهيز متزايدة، لتكون طرفا فاعلا حاسما في السوق العالمية النادرة للأرض.

جنوب شرق آسيا: لاعبون مبتدئون

وظهرت ميانمار (بورما) كمنتجة نادرة هامة في أواخر عام 2010 حيث انتقل الإنتاج إلى شركات صينية من العمليات عبر الحدود للتحايل على القيود المحلية، غير أن عدم الاستقرار السياسي الذي حدث عقب الانقلاب العسكري الذي وقع في عام 2021 أدى إلى عدم اليقين في مجال الإمدادات، كما أن الشواغل البيئية حول التعدين غير المنظم قد خضعت للتدقيق، كما أن تايلند وفيتنام تستضيفان رواسب أرضية نادرة، كما أن احتياطيات فييت نام من أكبر الاحتياطيات في العالم من خلال التكوين، وإن كانت محدودة في التجهيز.

وقد شاركت فييت نام مع شركات اليابانية وكوريا الجنوبية في استكشاف وتطوير مواردها الأرضية النادرة، وتعتبر البلد بديلا محتملا للصين للمشترين الغربيين، وقد أشارت الحكومة الفييتنامية إلى الاهتمام ببناء مرافق التجهيز المحلية، رغم صعوبة اكتساب الخبرة التقنية اللازمة لفصل الأرض النادرة دون تعاون صيني أو استثمار كبير.

المناطق الأخرى الجديرة بالذكر

وتحتفظ الهند باحتياطيات أرضية نادرة كبيرة، في المقام الأول في شكل رمال منطوبة على طول خط الساحل الجنوبي، وتعمل شركة إنترنار الأرض المحدودة المملوكة للدولة على تجهيز مرافق، ولكن الهند لا تزال مستوردة صافية للعديد من المنتجات الأرضية النادرة، وروسيا لديها رواسب كبيرة، لا سيما في شبه جزيرة كولا وشرق سيبيريا، ولكن الإنتاج كان محدودا بسبب القيود التكنولوجية وعزلة البلد عقب فرض جزاءات دولية.

وقد لفتت غرينلاند الاهتمام إلى إمكاناتها الأرضية النادرة، ولا سيما رواسب كافانفلد التي تحتوي على اليورانيوم كمنتج ثانوي، غير أن حكومة غرينلاند حظرت تعدين اليورانيوم في عام 2021، ووقفت فعلياً تطوير ذلك المشروع، وقد لا تزال الأراضي الغنية بالمعادن في غرينلاند تجذب الاستكشاف للودائع التي لا تحتوي على عناصر مشعة، رغم أن الظروف المناخية القاسية والقيود على الهياكل الأساسية تشكل تحديات.

أهمية التكنولوجيا العالمية

والعناصر الأرضية السريعة ليست مجرد عناصر ملائمة؛ فهي عناصر تمكينية لفئات التكنولوجيا بأكملها؛ فالخصائص الإلكترونية المغنطسية والبصرية الفريدة لشركات الطاقة المتجددة تسمح للمهندسين بتصميم أجهزة يصعب أو يتعذر بناؤها مع مواد أخرى؛ فأهميتها تشمل قطاعات متعددة، وقد يكون لتعطل الإمدادات آثار متتالية في مختلف الصناعات.

Consumer Electronics

وتعتمد الهواتف المحمولة والحواسيب المحمولة والأقراص والتلفزيون على عناصر أرضية نادرة، وتستخدم مادة النيوديوم والديسوبروسيوم في مكبرات الصوت الصغيرة ولكن القوية ومحركات الاهتزاز التي تجعل الأجهزة المحمولة محمولة ووظيفية، وتستخدم البرايوديم في زجاج وحدود الكاميرات، وتحسين الإرسال الخفيف والدقة للون.

وقد يحتوي هاتف واحد ذكي على ما يصل إلى ثمانية عناصر أرضية نادرة مختلفة، وقد أدى التحول نحو الهواتف القابلة للطي، والعرضات ذات الاستبانة العالية، وعوامل الشكل الأصغر إلى زيادة الطلب على تكنولوجيات الطاقة المتجددة في أجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، حيث يتنافس صناع الأجهزة على الأداء والسمات، إلى تزايد اعتمادها على إمدادات الأرض النادرة المستقرة، ويُعزى قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية إلى نحو 20 في المائة من الاستهلاك العالمي النادرة للأرض، ومن المتوقع أن تظل هذه الحصة مستقرة مع نمو القطاعات الأخرى.

الطاقة الخضراء والمركبات الكهربائية

ويحدث انتقال الطاقة النظيفة زيادة في الطلب على العناصر الأرضية النادرة، ولا سيما النيوديمويوم، والبراسيوم، والديسوبروسيوم، وتستخدم هذه العناصر في صنع مغناطيسات دائمة عالية السلسلة للمركبات الكهربائية ومولدات توربين الرياح، وتحتوي محركاً نموذجياً للأشعة السينية على ما بين كيلوغرام واحد وكيلوغرامين من مغناطيسات الأرض النادرة، بينما تحتوي سعة واحدة من الريح الحديثة

والدفعة العالمية نحو كهربة النقل وتوليد الطاقة المتجددة تعني أن الطلب على هذه المغناطيسية آخذ في النمو بسرعة، إذ أن مشاريع الوكالة الدولية للطاقة التي تندر الطلب على الأرض لمحركات الأشعة السينية قد تزيد عشرة أضعاف بحلول عام 2040 في إطار سيناريوهات السياسات الحالية، مما أدى إلى إجراء بحوث في تصميمات حركية بديلة تستخدم مواد أرضية أقل أو لا نادرة، ولكن هذه التكنولوجيات لم تحقق بعد كثافة الطاقة أو كفاءة النظم الأرضية النادرة.

وقد أصبحت الطاقة الريحية، ولا سيما الرياح البحرية، عاملا رئيسيا في الاستهلاك الأرضي النادرة، وترميم التوربينات الريحية المباشرة التي تزيل صندوق التروس باستخدام مولد مغناطيسي دائم كبير النطاق، وتحتاج إلى كميات كبيرة من النيودييوم، والبروسيوم، والديسوبروسيوم، والتربيوم، وهذه التوربينات أكثر موثوقية وتتطلب صيانة أقل من البدائل الموجهة، مما يجعلها جذابة بالنسبة للمنشآت البحرية النائية التي يصعب الوصول إليها.

الدفاع والفضاء الجوي

وتُستخدم مغناطيسات ساماريوم -كوبالت في ذخائر مُوجَّهة بدقة ونظم رادارية ومعدات حربية إلكترونية لأنها تحتفظ بممتلكاتها المغناطيسية في درجات حرارة عالية وتقاوم التخصيب، وتستخدم مغناطيسات النيوديوم في المُضغِّلات والمجسِّسات وأسطح التحكم في القذائف والطائرات.

وقد صنفت وزارة الدفاع الأمريكية عناصر أرضية نادرة على أنها ذات أهمية حاسمة للأمن الوطني، فالطائرة المقاتلة من طراز F-35، مثلا، تحتاج إلى أكثر من 400 كيلوغرام من المواد الأرضية النادرة لأجهزة الاستشعار التابعة لها، وأجهزة الملاحة الجوية، ونظم الكوكب، ونظم السونار الغواصة، ونظارات الرؤية الليلية، ومعدات الاتصالات الساتلية، كلها تعتمد على عناصر أرضية نادرة.

التكنولوجيا الطبية

ويستفيد التصوير الطبي والتشخيصات الطبية استفادة كبيرة من العناصر الأرضية النادرة، وتستخدم الغادولينيوم كعامل متناقض في مسحات التصوير المغناطيسي للارتداد، حيث يساعد على إنتاج صور أوضح للأنسجة اللينة، وتستخدم لانتانوم في بعض أجهزة الفوسفات للمرضى المصابين بأمراض الكلى، وتستخدم Yttrium-90 في العلاج الإشعاعي المستهدف لسرطان الكبد وغيره من أنواع الخيول.

وتشكل مغناطيسات النيوديوم عنصراً رئيسياً من عناصر أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي، التي تتطلب مجالات مغناطيسية قوية ومستقرة للغاية لإنتاج صور عالية الاستبانة، ويقود التوسع المستمر في قدرات التصوير الطبي في البلدان المتقدمة والنامية على السواء إلى طلب ثابت على مواد أرضية نادرة، كما تعتمد صناعة الأجهزة الطبية على عناصر أرضية نادرة للصكوك الجراحية، والليزر الأسنان، وعناصر المساعدة السمعية، حيث توفر مقاومة التكليل والقابلية البيولوجية.

التطبيقات الصناعية

وفيما عدا القطاعات ذات الحساسية العالية، فإن العناصر الأرضية النادرة لها استخدامات صناعية هامة، ويستخدم أكسيد الكريوم على نطاق واسع لنشر الزجاج، بما في ذلك عدسات الاصطدام، والأسطح المروية، ووافر الموصلات شبه الموصلات، ويستخدم لانتانوم في زجاج ذي تركيز عالي الكبريت من أجل عدسات الكابلات الضوئية للكاميرات، ويضاف النيوديوم إلى أنواع معينة من الفلزات الصناعية التي تستخدم في صنع اللزر.

وتمثل التطبيقات الحفازة حصة كبيرة من الاستهلاك الأرضي النادرة، إذ يُستخدم المحفزات القائمة على الكريوم في محولات التحفيز الآلية للحد من الانبعاثات الضارة وفي وحدات التصدع الحفازة السوائل في مصافي النفط لزيادة غلة البنزين، ومع تشديد الأنظمة البيئية على الصعيد العالمي، يتوقع أن يزداد الطلب على العنق في نظم مراقبة الانبعاثات، ولا سيما في البلدان النامية التي تعتمد معايير أشد صرامة لانبعاثات المركبات.

العناصر الرئيسية للأرض وتطبيقاتها

ولكل عنصر من العناصر الأرضية الـ 17 النادرة خصائص متميزة تجعله ملائماً لتطبيقات محددة، ومن المهم فهم هذه الاختلافات لتقييم مخاطر سلسلة الإمداد وتحديد فرص استبدالها، وهنا بعض العناصر الأكثر أهمية من الناحية التجارية:

Neodymium

إن النيوديوم هو مجموعة من أقارب الأرض النادرة، إذ إنه يجمعها الحديد والبورون، وينشئ مغناطيساً من النيوديميوم - إيرون -بورون (NdFeB)، وأقوى مغناطيسات دائمة متاحة تجارياً، وهذه المغنطس ضرورية لمركبات كهربائية، ومولدات توربينات رياحية، وعناصر حاسوبية، وأجهزة ليزرية، ومزودة بأجهزة صاخبة.

Praseodymium

يُستخدم أيضاً كخياطة صفراء في الأنهار الجليدية والزجاج وكعامل سبائك في معادن الطائرات، وتُحسن خصائص براسوديميوم في مغناطيسات ندفيبي، وتستخدم أيضاً كخنزير أصفر في الأساطير والزجاج، وكمنتجة في محركات الطائرات.

Dysprosium

ويضاف الديسوبروسيوم إلى مغنطيسيات النيوديديميوم لتحسين أدائها في درجات الحرارة العالية، وهذه الممتلكات حاسمة بالنسبة لمحركات المركبات الكهربائية، التي تولد حرارة كبيرة أثناء التشغيل، وبالنسبة لمولدات توربين الرياح التي تعمل في ظروف مناخية مختلفة، كما أن الديسوبروسيوم يستخدم أيضا في قضبان مراقبة المفاعلات النووية نظرا لقدرتها على استيعاب النيوترونات، وهو في المقام الأول مصدر من مصادر الإمداد النادرة.

Lanthanum

فالنتانوم هو أكثر العناصر الأرضية نادرة ووفراً، ولديه أوسع نطاق من التطبيقات الصناعية، وهو يستخدم في بطاريات الهيدرايد النيكلية للمركبات الهجينة، وفي الزجاج البصري لأجهزة التصوير العالية الجودة، وفي مواد حفازة لتكرير النفط، كما يستخدم كربونات النيتثان كمعد من الفوسفات لمعالجة أمراض الفوسفات المزمنة في المرضى.

Samarium

وكانت المغناطيسات الساماريوم - الكوبالتية، التي وُضعت في السبعينات، أول جيل من المغناطيسات الدائمة النادرة للأرض، بينما لم تكن قوية مثل مغناطيسات النيودييوم، تحتفظ مغناطيسات الساماري -كوبالت بممتلكاتها المغناطيسية عند درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية، مما يجعلها لا غنى عنها لتطبيقات عالية الحرارة في الفضاء الجوي، والدفاع، والمجسات الصناعية -1.

اليوروبيوم وتريبيوم

ويُعد اليوروبيوم والبربويوم أمراً حاسماً لتطبيقات الفوسفور في شاشات العرض والإضاءة، وينتج اليوروب أشعة فوفورية حمراء مشرقة تستخدم في التلفزيونات، ومراقبات الحواسيب، ومصابيح التلقيح الليفي، ويُستخدم الضوء الأخضر للأرض، مقترناً بيوروبيوم لإنتاج الضوء الأبيض في نظم الإضاءة ذات الكفاءة في استخدام الطاقة، ويستخدم كل عنصران في كل من العناصر الصغيرة ذات السمة البديلة الافتراضية الافتراضية.

Yttrium

ويشبه اليتامى كيميائياً الموانع ويصنف كعنصر أرضي نادر، ويستخدم في الفوسفورات لأجهزة الاستنشاق وشاشات العرض، وفي مضافات السيراميات لمعاطف مقاومة الحرارة، وفي بلورات الليزر للليزر الصناعي والطبي العالي الطاقة، والزنزانات التي تستخدم في المحركات الحرارية، هي مادة رئيسية في الأكسجين.

الكريوم

(السيريوم) هو أكثر العناصر نادرة في الأرض وفرة، وهو يستخدم في طلاء المساحيق من الزجاج والبصريات، وفي المحولات الحفازة لمعالجة العادم الاصطناعي، وكزلاجة للزجاج، كما يستخدم أكسيد الكريوم في عمليات الصنع الكيميائي الميكانيكي في صناعة الشبهات، وقدرة السيربوم على التحول بين مختلف دول الأكسدة تجعله نافذاً في عمليات الصنع الميكانيكي.

تحديات سلسلة الإمدادات والآثار الجيوسياسية

ويخلق تركيز الإنتاج والتجهيزات الأرضية النادرة في الصين أوجه ضعف كبيرة في سلاسل الإمداد العالمية، وأي تعطيل للصادرات الصينية، سواء بسبب التوترات الجيوسياسية أو الكوارث الطبيعية أو تغيرات السياسة العامة، يمكن أن يتحول عبر صناعات التكنولوجيا والطاقة في جميع أنحاء العالم، وقد أظهر وباء COVID-19 مدى سرعة توقف سلسلة الإمداد عندما تهيمن منطقة واحدة على إنتاج المواد الحيوية.

فالتجهيز هو الاختناقات الحقيقية، ففي حين أن العديد من البلدان لديها رواسب أرضية نادرة، فإن القدرة التقنية على فصل عناصر أرضية نادرة من الركاز وصقلها إلى درجة عالية من النقاء تتركز في الصين، إذ أن العملية تشمل عشرات من مراحل استخراج المذيبات، وتستلزم كميات كبيرة من المواد الكيميائية الحمضية والجوهرية، وتولد كميات كبيرة من النفايات المشعة من الفرسيوم واليورانيوم الموجودة في العديد من الأرض النادرة، وتنتج مرافق تجهيز مماثلة في أماكن أخرى، تقدر تكاليفها من الناحية التقنية والمكلفة.

كما أن الشواغل البيئية تعقّد الجهود الرامية إلى توسيع نطاق الإنتاج الأرضي النادرة خارج الصين، حيث إن تعدين وتجهيز الأرض النادرة يولدان نفايات سامة ومشعة يجب إدارتها بعناية، وقد أدى الضرر البيئي الذي لحق بخليج المرور الجبلي الأصلي في كاليفورنيا وفي العمليات غير المنظمة في الصين وميانمار إلى معارضة عامة للمشاريع الجديدة، وتستثمر الشركات والحكومات في تكنولوجيات التجهيز الأنظف، بما في ذلك نظم المغلقة التي تعيد تدوير المواد الكيميائية وترسيخ الحدود الزمنية لتضيف إلى التصريف النفايات الكلفة.

ولدى الحكومات في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي واليابان وأستراليا جميع العناصر الأرضية النادرة التي تعتبر مواد حرجة أو استراتيجية، ونفذت سياسات لدعم الإنتاج المحلي وتجهيز المواد الخام الحيوية وإعادة تدويرها، ويحدد قانون الاتحاد الأوروبي المتعلق بالمواد الخام الحرجة أهدافاً لقدرة التجهيز المحلية، في حين تحتفظ اليابان منذ فترة طويلة بمخزونات من المواد الأرضية النادرة، وتهدف هذه الجهود في مجال السياسة إلى بناء القدرة على التكيف في سلاسل الإمداد والحد من الاعتماد الاستراتيجي على أي مورد واحد، لكنها تستغرق سنوات لتحقيق نتائج.

التوقعات المستقبلية: إعادة التدوير والاستعاضة والمصادر الجديدة

وتتوقف التوقعات الطويلة الأجل بالنسبة لأسواق الأرض النادرة على مزيج من تنويع الإمدادات، وإعادة التدوير، والبحث عن بدائل، ونمو الطلب، وسيؤدي كل من هذه الجرافات دورا في تشكيل الصناعة خلال العقد المقبل وما بعده.

إعادة التدوير والتعدين الحضري

إن إعادة تدوير عناصر أرضية نادرة من منتجات نهاية العمر، التي كثيرا ما تسمى التعدين الحضري، تتيح فرصة كبيرة لخفض الطلب الأولي والنفايات، ويمكن إعادة تدوير مغنطيسي نيوديميوم من المحركات الصلبة، ومحركات المركبات الكهربائية، ومولدات توربين الرياح، ولكن العملية صعبة تقنيا وغير قابلة للبقاء اقتصاديا في الأسعار الحالية، كما أن الكميات الصغيرة من الأرض النادرة في الإلكترونيات الاستهلاكية تجعل من التحصيل والفصل باهظ الثمن مقارنة بالتعدين العذراء أو الصنع.

وتقوم مؤسسات وشركات البحوث بتطوير تكنولوجيات أكثر كفاءة لإعادة التدوير، بما في ذلك عمليات التدوير الهيدروميتالورجية والتطهيرية التي يمكن أن تستعيد الأرض النادرة ذات العائدات المرتفعة والأثر البيئي الأقل، وقد كلف الاتحاد الأوروبي أهدافا لإعادة التدوير للأرض النادرة كجزء من خطة عمله الاقتصادية الدائرية، واستثمرت اليابان في البنية التحتية للتعدين الحضري، ويتوقع أن تتحسن معدلات إعادة التدوير الاقتصادية.

البحوث البديلة

إن خفض أو استبدال عناصر الأرض النادرة في بعض التطبيقات هو مجال نشط من مجالات البحث، وقد وضع المهندسون تصميمات مغناطيسية دائمة تستخدم أقل من الديسوبروسيوم عن طريق تحسين الكيمياء والتصنيع على الحدود القصوى للحبوب، ويقوم بعض صناعات السيارات الكهربائية باستكشاف محركات التردد المتزامنة وتصميمات حقول الجروح التي تزيل الأرض النادرة تماما، وإن كانت هذه البدائل تضحي عادة بكثافة الطاقة أو بكفاءتها.

وفي تطبيقات الفوسفور والإضاءة، توفر النبتة الكميّة وتكنولوجيات التلقيم العضوي الليبيّن بدائل تقلل أو تلغي الحاجة إلى اليورو والريبيوم، ولا تزال التطورات في علوم المواد تخلق إمكانيات جديدة للاستبدال، ولكن سرعة التغيير تتوقف على الحوافز الاقتصادية، وما دامت الأرض النادرة لا تزال فعالة من حيث التكلفة بالنسبة للبدائل، فإن الإحلال الواسع النطاق سيكون بطيئا.

مشاريع التعدين وتجهيزها الجديدة

وهناك عدة مشاريع نادرة في مجال التعدين وتجهيز الأرض يجري تطويرها في جميع أنحاء العالم، ومشروع بينوتا في إسبانيا ومشروع سونغوي هيل في ملاوي ومشروع نيشالاتشو في كندا من بين أكثر المشاريع تقدما، وتتوقف جدوى هذه المشاريع على أسعار السلع الأساسية، وتوافر الهياكل الأساسية، والدعم السياسي، وما زال السماح البيئي ومشاركة المجتمعات المحلية تشكل عقبات كبيرة، لا سيما في الولايات القضائية ذات الأطر التنظيمية الصارمة.

ومن المتوقع أن يزداد تدريجيا تطوير رواسب الأرض النادرة خارج الصين خلال العقد القادم، ولكن تطابق حجم الصين وهيكل تكلفتها سيكون صعبا، وحتى لو ظهرت ألغام جديدة على شبكة الإنترنت، فإن بناء القدرة على تجهيز المجرى المائي للفصل، وإنتاج المعادن، وصنع المغناطيس سيتطلب استثمارات مستمرة ودعما للسياسات.

خاتمة

وتشكل العناصر الأرضية السريعة الأساس للتكنولوجيات التي تحدد الحياة الحديثة، من الهواتف الذكية والمركبات الكهربائية إلى نظم الدفاع والأجهزة التصويرية الطبية، وتخلق تفاوتات التوزيع الجغرافي وسلسلة التجهيز المركزة أوجه ضعف استراتيجية تعمل الحكومات والصناعات على معالجتها من خلال التنويع وإعادة التدوير والاستبدال، ويكتسي فهم أماكن وجود هذه العناصر وكيفية استخدامها والتحديات التي تنطوي عليها في إدخالها إلى الأسواق أهمية بالنسبة لأي شخص يشارك في سياسات التكنولوجيا أو الصناعة التحويلية أو الطاقة.

إن صناعة الأرض النادرة على الصعيد العالمي تمر بمرحلة تحول، ويستمر الطلب في النمو، مدفوعاً بالتحول في الطاقة النظيفة وانتشار الإلكترونيات، وفي الوقت نفسه، فإن الجهود الرامية إلى بناء سلاسل إمداد أكثر مرونة واستدامة، هي إعادة تشكيل جغرافية وتكنولوجيا الصناعة، وبالنسبة للأعمال التجارية وصانعي السياسات، فإن البقاء على علم بأسواق العناصر الأرضية النادرة ووضع استراتيجيات لإدارة مخاطر العرض ستظل ضرورية في السنوات المقبلة، سواء من خلال الاستثمار في الإنتاج المحلي، أو من خلال تحقيق فوائد بديلة.