كيف بدأت السيارات الكهربائية والهواتف الذكية في الاندفاع الجديد نحو الذهب

لا يدرك الكثير من الناس مدى اعتماد الحياة العصرية على المواد المختلفة. فالمنتجات التكنولوجية مثل الهواتف الذكية، والسيارات الكهربائية، وأجهزة التلفاز ذات الشاشات الكبيرة، وأنظمة الطاقة الخضراء تعتمد جميعها على مجموعة كبيرة من المواد الكيميائية والعناصر. فالهاتف المحمول الواحد، على سبيل المثال، يحتوي على أكثر من ثلث العناصر الموجودة في الجدول الدوري.

ومع تزايد الطلب على المنتجات عالية التقنية، تزداد الحاجة إلى المواد التي تصنعها. ومع ذلك، يعتمد المعروض من هذه المواد على العديد من العوامل مثل السياسة والاقتصاد والجغرافيا. ويتسبب ذلك في ارتفاع الأسعار وانخفاضها، مما يجعل تعدين هذه المعادن عملًا محفوفًا بالمخاطر. فيما يلي بعض الأمثلة على المواد التي ارتفعت أسعارها في السنوات الأخيرة.

الكوبالت ضروري للبطاريات

يعد الكوبالت مكونًا أساسيًا في السبائك الفائقة المستخدمة في المحركات النفاثة الحديثة وفي البطاريات التي تشغل هواتفنا وسياراتنا الكهربائية. في السنوات الأخيرة، ازداد الطلب على السيارات الكهربائية بسرعة. فقد قفزت التسجيلات العالمية للسيارات الكهربائية من 200,000 سيارة في عام 2013 إلى 750,000 سيارة في عام 2016. وقد أدى هذا الارتفاع، إلى جانب النمو في صناعات أخرى، إلى ارتفاع أسعار الكوبالت من 15 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوغرام الواحد إلى ما يقرب من 70 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوغرام الواحد على مدار ثلاث سنوات.

الكوبالت ضروري في بطاريات الليثيوم أيون القابلة لإعادة الشحن، والتي توجد في معظم الأجهزة الإلكترونية اليوم. تحتاج السيارات الكهربائية (EVs) إلى كمية أكبر من الكوبالت مقارنة بالأجهزة الصغيرة. يمكن أن تحتوي بطارية السيارة الكهربائية الواحدة على ما يصل إلى 15 كيلوغراماً من الكوبالت. ومع تزايد الطلب على الطاقة والنقل الأنظف، من المرجح أن يظل الطلب على الكوبالت مرتفعاً. ومع ذلك، فإن معظم الكوبالت يأتي من جمهورية الكونغو الديمقراطية، وهي دولة تعاني من عدم الاستقرار السياسي وظروف التعدين الصعبة. وهذا يزيد من عدم اليقين بشأن إمداداته وأسعاره.

العناصر الأرضية النادرة: العمود الفقري للتكنولوجيا الحديثة

العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة من 17 عنصراً فلزياً. وهي غالباً ما تكون منتجات ثانوية لعمليات تعدين الحديد أو التيتانيوم أو اليورانيوم. هذه العناصر ضرورية للعديد من التقنيات الحديثة، بما في ذلك السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح والهواتف الذكية. لكل عنصر من العناصر الأرضية النادرة خصائص فريدة تجعله ذا قيمة في تطبيقات مختلفة.

على سبيل المثال، يعد النيوديميوم عنصرًا حاسمًا في صنع مغناطيسات قوية للمحركات الكهربائية وتوربينات الرياح. وقد أدى الطلب على السيارات الكهربائية وطاقة الرياح إلى ارتفاع أسعار أكسيد النيوديميوم. فقد وصل إلى ذروة 93 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوغرام الواحد في نهاية عام 2017، أي أكثر من ضعف سعره في منتصف عام 2016. وحتى بعد الانخفاض، لا يزال سعره أعلى بنحو 40% مما كان عليه في عام 2016. ويزداد الطلب أيضًا على العناصر الأرضية النادرة الأخرى، مثل الديسبروسيوم والتيربيوم، لاستخدامها في المغناطيسات عالية الأداء وغيرها من التقنيات.

وتُعد الصين أكبر منتج للعناصر الأرضية النادرة، حيث توفر حوالي 80% من السوق العالمية. ومع ذلك، يمكن أن تؤثر التوترات الجيوسياسية والقيود التجارية على توافر هذه العناصر وأسعارها. ونتيجة لذلك، تتطلع البلدان الأخرى إلى تطوير مصادرها الخاصة من العناصر الأرضية النادرة لتقليل الاعتماد على الصين.

الإنديوم: المعدن الخفي في كل شاشة

الإنديوم هو أحد أندر المعادن على الأرض، ومع ذلك يُستخدم في الأجهزة التي نراها كل يوم. تستخدم جميع الأجهزة اللوحية والشاشات التي تعمل باللمس طبقة رقيقة جداً من أكسيد القصدير الإنديوم، وهو موصل شفاف. يتم إنتاج هذا العنصر بشكل أساسي كمنتج ثانوي لتعدين الزنك، وقد يتطلب استخراج غرام واحد فقط من الإنديوم استخراج 1000 طن من الخام.

ويُعد الإنديوم ضرورياً للإلكترونيات لأنه أفضل مادة متاحة حالياً لصنع شاشات اللمس. يستكشف العلماء بدائل، مثل الجرافين، وهو شكل من أشكال الكربون قد يحل محل الإنديوم في المستقبل. انخفضت أسعار الإنديوم انخفاضًا حادًا في عام 2015، ولكنها ارتفعت بنسبة 50% بين عامي 2016 و2017، لتصل إلى حوالي 350 جنيهًا إسترلينيًا للكيلوغرام الواحد. وكانت هذه الزيادة مدفوعة إلى حد كبير باستخدامه في شاشات الأجهزة اللوحية والإلكترونيات الأخرى.

التنجستن: معدن ثقيل له العديد من الاستخدامات

يُعد التنجستن أحد أثقل العناصر، حيث تبلغ كثافته ضعف كثافة الفولاذ. وكان في السابق مادة شائعة في خيوط المصابيح الكهربائية المتوهجة. وعلى الرغم من أن مصابيح LED قد حلت محل مصابيح التنجستن إلى حد كبير، إلا أن التنجستن لا يزال مهمًا في العديد من المنتجات اليومية. فهو يلعب دوراً رئيسياً في هواتفنا، حيث يساعد في توليد الاهتزازات. ويساعد التنجستن، إلى جانب الكوبالت والنيوديميوم، في تدوير المحركات الصغيرة التي تولد هذه الاهتزازات.

كما يستخدم التنجستن على نطاق واسع في الصناعة. وعند دمجه مع الكربون، فإنه يشكل كربيد التنجستن، وهو مادة صلبة للغاية تستخدم في أدوات القطع. وهذه الأدوات ضرورية في صناعة الطيران والدفاع والسيارات. ويُستخدم التنجستن أيضًا في صناعة أجزاء مقاومة للتآكل لآلات الحفر في استخراج النفط والغاز والتعدين وبناء الأنفاق.

سبب أهمية "اندفاع الذهب الجديد

لا يتعلق "التهافت الجديد على الذهب" لهذه المواد بارتفاع الأسعار فحسب، بل يتعلق بضمان إمدادات ثابتة من العناصر اللازمة للمستقبل. فمع تحول العالم نحو السيارات الكهربائية والطاقة المتجددة والإلكترونيات المتقدمة، سيستمر الطلب على الكوبالت والعناصر الأرضية النادرة والإنديوم والتنغستن وغيرها في النمو. وفي الوقت نفسه، يصبح العثور على هذه المواد وتعدينها أكثر صعوبة وتكلفة.

تبحث الحكومات والشركات عن طرق لتأمين سلاسل التوريد الخاصة بها. ويشمل ذلك تطوير مشاريع تعدين جديدة، وإعادة تدوير المواد من المنتجات القديمة، والاستثمار في الأبحاث لإيجاد بدائل. على سبيل المثال، يحاول الباحثون تقليل كمية الكوبالت اللازمة في البطاريات أو إيجاد بدائل للإنديوم في شاشات اللمس. ويمكن أن تساعد مثل هذه الابتكارات في تحقيق التوازن بين العرض والطلب في المستقبل.

الخلاصة

لقد أدى الطلب المتزايد على السيارات الكهربائية والهواتف الذكية وغيرها من المنتجات عالية التقنية إلى "تهافت جديد على المواد الحيوية مثل الكوبالت والعناصر الأرضية النادرة والإنديوم والتنغستن. هذه المواد ضرورية للتقنيات التي تزود حياتنا الحديثة بالطاقة. ومع ذلك، تتأثر إمداداتها بعوامل مختلفة، مما يجعل توافرها غير مؤكد وأسعارها غير متوقعة. وهذا يمثل تحديات وفرصاً في تأمين هذه الموارد للمستقبل.

تتخصص شركة Stanford Advanced Materials (SAM) في توفير مواد عالية الجودة، بما في ذلك العديد من العناصر التي تقود هذا الاندفاع الجديد نحو الذهب. ومن خلال التزامها بدعم الابتكار والاستدامة، تقدم SAM حلول توريد موثوقة لتلبية احتياجات الصناعات سريعة التطور اليوم. تفضل بزيارة موقعنا الإلكتروني لمعرفة المزيد عن منتجاتنا وخدماتنا.