Starcie USA i Chin na złomowiskach. Ceny wystrzeliły o 350 proc.

Na początku kwietnia bieżącego roku Departament Energii USA ogłosił sowite (69 mln dol.) dofinansowanie projektów związanych z technologiami z zakresu surowców krytycznych i metali ziem rzadkich.

USA idą szeroko

Wsparcie DoE obejmuje bezpośrednią ekstrakcję, separację i przetwarzanie litu (USA posiadają jedne z największych złóż na świecie tego pierwiastka, ulokowane w Nevadzie i Oregonie) oraz procesy rafinacji galu, azotku galu, germanu i węglika krzemu.

Warto zwrócić uwagę na jeszcze jeden obszar, który zamierzają dofinansować Amerykanie: odzysk i produkcję REE i surowców krytycznych z odpadów poprodukcyjnych i pokonsumpcyjnych (ze szczególnym uwzględnieniem odpadów elektronicznych i układów napędowych).

Administracja Donalda Trumpa zintegrowała politykę surowcową bezpośrednio z bezpieczeństwem narodowym, a projekty dotyczące recyklingu REE i surowców krytycznych są rozwijane równocześnie z wydobyciem i rafinacją metali ziem rzadkich.

Przykładowo, w czerwcu bieżącego roku DoE przyznało 134 mln dol. na dwa kluczowe projekty zajmujące się odzyskiem REE z toksycznych odpadów po boksytach (Colorado School of Mines) oraz odpadów przemysłowych (Phoenix Tailings). W projekty recyklingowe zaangażował się również Departament Obrony USA, który skupia się na odzyskiwaniu metali ziem rzadkich ze zezłomowanej elektroniki – urząd przyznał w ubiegłym roku 5,1 mln dol. firmie REEcycle na uruchomienie zakładu demonstracyjnego.

Kwestia bezpieczeństwa

Świetnym przykładem polityki recyklingowej Waszyngtonu jest odzyskiwanie wolframu – minerału krytycznego, niezbędnego w produkcji precyzyjnych narzędzi skrawających, osłon radiacyjnych dla przemysłu lotniczego i nuklearnego oraz w zaawansowanej amunicji przeciwpancernej.

Obecnie to Chiny kontrolują aż 84 proc. globalnej podaży surowca, podczas gdy w USA od 2015 roku nie funkcjonuje ani jedna kopalnia wolframu. Zdaniem Pentagonu to luka krytyczna - przerwanie chińskiego eksportu mogłoby sparaliżować produkcję zbrojeniową USA w ciągu zaledwie 18-24 miesięcy.

Jednym ze sposobów zabezpieczenia amerykańskiego bezpieczeństwa militarnego jest Strategic Materials Recycling Program, który zakłada pozyskiwanie zdemilitaryzowanego sprzętu oraz złomu superstopów wywodzących się z silników odrzutowych amerykańskiej armii, z których odzyskuje się wolfram, ren, tantal i german. Minerały zasilają następnie bezpośrednio narodowe zapasy obronne USA.

Wojna na wysypiskach

Jednak zezłomowane pociski to nie jedyne – ani nawet główne – źródło wolframu w Stanach Zjednoczonych. Większość odzyskanego minerału pochodzi ze zużytych narzędzi przemysłowych, takich jak wiertła i sprzęt górniczy. Jak donosi „Financial Times”, w ostatnim czasie rozpoczęła się intensywna rywalizacja o złom zawierający wolfram, a głównymi aktorami po raz kolejny są Pekin i Waszyngton.

Chińscy pośrednicy zaczęli masowo wykupywać złom wolframowy z amerykańskich wysypisk, oferując stawki wielokrotnie przewyższające rynkowe standardy. Dodatkowo, na początku 2025 roku Pekin nałożył ograniczenia eksportowe na minerały krytyczne. W efekcie ceny wolframu wzrosły o 200 proc., a złomu wolframowego nawet o 350 proc.

Istnieją podejrzenia, że zwiększona aktywność chińskich kupców na rynku amerykańskim wynika z obniżenia wydajności kopalni w Państwie Środka. Rywalizacja o złom wolframowy wywołała w USA dyskusję o wprowadzeniu zakazu eksportu wolframu i odpadów, z których można go odzyskać. Jednak sama amerykańska branża zaznacza, że na ten moment Stany Zjednoczone nie dysponują wystarczającymi mocami przetwórczymi, aby samodzielnie zagospodarować cały generowany przez siebie złom.

Miejskie górnictwo odpowiedzią na kryzys?

Zapotrzebowanie na surowce krytyczne jest duże i wraz z postępami zielonej transformacji będzie jedynie rosnąć. Przykładowo, zgodnie z szacunkami Międzynarodowej Agencji Energetycznej, standardowa turbina wiatrowa na morzu wymaga ok. 600-1000 kg pierwiastków ziem rzadkich na każdy megawat (MW) mocy zainstalowanej.

Tradycyjne kopalnie, których budowa często trwa do 10 lat (a czasem i dłużej), nie będą w stanie w pełni pokryć rosnącego zapotrzebowania. I choć to one mogą nieść główny ciężar wydobycia części minerałów, recykling odpadów może wymiernie pomóc w zabezpieczeniu zapasów.

Według analiz centrum badawczego przy Komisji Europejskiej, zintegrowane systemy odzysku surowców z wycofanych pojazdów elektrycznych, turbin wiatrowych i elektroniki użytkowej mają potencjał, by do 2030 roku pokryć 15-25 proc. całkowitego zapotrzebowania UE na te materiały.

Amerykańska Służba Geologiczna (USGS) wskazuje, że w przeszłości aż odzyskiwano aż 66 proc. całkowitego wolumenu dostępnego starego złomu wolframowego, a recyklat stanowił blisko 46 proc. całkowitej amerykańskiej podaży surowca. Zaawansowane procesy recyklingu mogą osiągnąć poziomy konwersji nawet na poziomie 80-93 proc.

Jednymi z najbardziej obiecujących i ekologicznych metod recyklingu jest hydrometalurgia i dekryptacja wodorowa (HPMS). Pierwsza z nich jest intensywnie wdrażana przez kanadyjsko-amerykańską firmę Cyclic Materials – pozwala ona na zredukowanie zużycia wody o 95 proc. względem górnictwa pierwotnego i obniżenie śladu węglowego o lekko ponad 60 proc.

Nowoczesne instalacje hydrometalurgiczne operują ponadto w modelu podwójnie zamkniętej pętli, gwarantując zerowy zrzut zanieczyszczonych ścieków do środowiska. Odzysk minerałów za pomocą tej metody plasuje się na poziomie 98 proc.

Metoda HPMS jest określana jako najbardziej rewolucyjna, obecnie komercjalizuje ją brytyjska spółka HyProMag. Dzięki temu rozwiązaniu, które wykorzystuje wodór w postaci gazowej, możliwe jest łatwiejsze oddzielenie minerału od zanieczyszczeń, a tzw. proces krótkiej pętli (ang. short loop recycling) zużywa ok. 88 proc. mniej energii w porównaniu z klasycznym procesem wydobycia, separacji, tworzenia stopu i prasowania.

Recykling surowców krytycznych nie jest już jedynie ekologiczną fanaberią, a staje się jednym z elementów systemu zabezpieczania dostaw pierwiastków kluczowych dla rozwoju gospodarki, energetyki i sektora obronnego.