Bylting er fram undan í orkumálum og stafrænni tækni og hún er mjög háð svonefndum sjaldgæfum málmum. Þeir eru ómissandi í flestum hátæknivörum, þeir eru í sólarrafhlöðum, vindmyllum, farsímum, tölvum og rafbílum. En hverjir eru þessir málmar? Er nóg til af þeim? Hverjir vinna þá og hver er ranghverfan við framleiðsluna sem lítið er minnst á?

Friðrik Páll Jónsson fjallar um sjaldgæfa málma í pistli í Samfélaginu á Rás 1. Hlusta má á pistilinn í spilaranum hér að ofan. Á þriðjudag eftir páska fjallar Friðrik Páll um ástæður yfirburða Kínverja í vinnslu á sjaldgæfum málmum. 

Sjaldgæfir en finnast víða

Tæknibyltingin sem á að bjarga jarðarbúum byggist á efnum í jarðskorpunni sem nefnast sjaldgæfir málmar. Það er ekki langt síðan menn uppgötvuðu notagildi þeirra. Þeir eru kallaðir sjaldgæfir vegna þess að hlutfallslega er lítið af þeim miðað við algenga málma en þeir finnast víða. Vinnslan er erfið, hún kostar mikið og hún veldur gríðarlegri mengun. Kolefnissporið er stórt. 

CIA hefur áhyggjur af einokun Kínverja

Það er ástæðan fyrir því að vestræn ríki hafa flutt vinnsluna til annarra landa. Yfir 80% heimsframleiðslunnar eru í Kína og það veitir Kínverjum yfirburðarstöðu og einokun á framleiðslu sumra málmanna og frumefnanna sem eru ómissandi fyrir hátækniiðnaðinn. Hvað gerist ef Kínverjar hætta að selja þessi efni? Þeir eru sjálfir farnir að nota meira og meira af þeim. Bandaríska leyniþjónustan er sögð hafa áhyggjur af þessari stöðu mála. Við framleiðslu á herþotum og herflaugum Bandaríkjahers eru notaðir sjaldgæfir málmar frá Kína. Vísindamenn vissu af þessum frumefnum þegar á 18. öld en það var ekki fyrr en á áttunda áratug þessarar aldar að þeir uppgötuðu sérstaka eiginleika efnanna.

Suma þessara málma var hægt að nota sem öfluga segla og aðrir höfðu óvenjulega efnafræðilega eiginleika. Þessir sjaldgæfu málmar og frumefni eru um þrjátíu talsins en nöfnin eru okkur ekki töm. Vanadín, german, serín, gallín, ródín, neódým og dysprósín svo nokkur þeirra séu nefnd. 

Efnin eiga það sameiginlegt að finnast í jarðskorpunni á sama stað og aðrir og algengari málmar en í miklu minna magni. Til þess að framleiða eitt kíló af vanadíni þarf að brjóta 8,5 tonn af bergi, 50 tonn til að framleiða eitt kíló af gallíni og 12.000 tonn til þess að framleiða eitt kíló af lúteníni. Græna orkubyltingin og stafræna byltingin byggjast á þessum málmum. Þeir eru nauðsynlegir í vindmyllur, sólarrafhlöður, farsíma, tölvur, rafbíla, sjónvarps- og tölvuskjái og áfram má telja. 

Dulin hlið orkuskiptanna

Guillaume Pitron, franskur rannsóknarblaðamaður skrifaði bók sem kom út í fyrra og heitir Stríðið um sjaldgæfa málma - dulin hlið orkuskiptanna og stafrænu byltingarinnar. Sjaldgæfu málmarnir eru svo mikilvægir í hátækniþróuninni, segir Pitron að tvöfalda þarf framleiðslu þeirra á 15 ára fresti. Búast megi við því að ríki heims verði háðari sjaldgæfum málum en þau voru nokkru sinni háð olíu. Öll helstu svið nýja hagkerfisins eru háð notkun sjaldgæfra málma; vélmenni, gervigreindartæki, netöryggiskerfi og farsímar og tölvur og sjónvarpstæki. Skortur á efnunum gæti leitt til spennu í samskiptum ríkja, jafnvel til kreppu með ófyrirsjáanlegum afleiðingum. Það eru þessir sjaldgæfu málmar sem eru að breyta heiminum. 

Kína ekki lengur verksmiðja heimsins

Hverjir eru þá í lykilstöðu? Hverjir framleiða mest af efnunum? Það eru Kínverjar með yfir 80% heimsframleiðslunnar og einokun á sumum efnanna. Þessi staða hefur styrkt Kína en veikt önnur ríki, ekki síst Vesturlönd. Kínversk stjórnvöld stefna að því að á aldarafmæli alþýðulýðveldisins árið 2049 verði þeir komnir í fremstu röð í hátækni í heiminum. En þangað eru þeir þegar komnir á sumum sviðum. Kína er ekki lengur verksmiðja heimsins. Kínverjar eru sjálfir farnir að nota stöðugt meira af þessum sjaldgæfu málmum sem þeir framleiða og ekki þykir ólíklegt að á aldarafmælinu verði þeir orðnir mestu rafbílaframleiðendur í heimi. 

Vesturlönd gætu framleitt meira

Stríðið um sjaldgæfu málmana eru þó ekki tapað, segir Guillaume Pitron. Efnin finnast víða í heiminum og Vesturlönd gætu aukið framleiðslu sína, en til þess þarf pólitískan vilja, segir hann. Svo kunna að finnast aðrar lausnir en þær hafa ekki enn fundist. Vistvæna orkan - græna orkan, er hún jafn hrein og sagt er í ljósi gríðarlegrar mengunar við framleiðslu efnanna sem eru ómissandi í hátæknibyltingunni?