Почему редкоземельные элементы - это новая нефть (а Китай уже завоевал мир)
Без этих 15 химических элементов не смог бы работать ни один смартфон, компьютер, электромобиль или ветрогенератор. И 80% ресурсов владеет Китай, которому удалось создать настоящую монополию и сделать технологии всего мира зависимыми от китайских поставок. Наше будущее зависит от лантаноидов, и могущество Китая растет не по дням, а по часам, пишет итальянское издание Linkiesta.
Они называются лантаноидами. Без этих 15 химических элементов не смог бы работать ни один смартфон, ни один электромобиль и ни один ветрогенератор. 80% этих элементов владеет Китай, торгующий ими в обмен на научно-технические знания. Забудьте о больших данных: главный козырь мировой экономики находится здесь
Это история 70 элементов, 15 так называемых редкоземельных элементов и половины включенных телефонов, 50 миллионов тонн отходов и одной страны - Китая, который в одиночку контролирует большую часть этой огромной экономики элементов. Это история мира, уверенного в том, что он освободился от материи, предпочтя ей цифровые технологии, и при этом как никогда прежде связывающего себя по рукам и ногам, зависящего от тех, кто контролирует сырьевой цикл от добычи до обработки и переработки. И прежде всего это история планеты, где считается, что власть находится в руках тех, кто владеет данными конечного пользователя, от Гугла до Фейсбука, в то время как в действительности мяч из века в век вновь переходит к тем, кто контролирует природные ресурсы.
Ресурсы - с них-то мы и начнем. Лантан, тербий, празеодим, неодим, европий, гадолиний, диспрозий. Нет, мы говорим не о каких-то инопланетных веществах и даже не позаимствовали эти названия в научно-фантастическом романе. Эти элементы называются лантаноидами, и вы можете найти их в периодической таблице элементов Менделеева в F-блоке - предпоследнем в нижней части таблицы, отдельно от остальных. Если вы считаете, что подобное местоположение подразумевает их незначительную роль, вы серьезно ошибаетесь. Эти 15 химических элементов благодаря своим люминесцентным свойствам и электропроводности - настоящее пульсирующее сердце цифровой экономики. Без них не было бы ни смартфонов, ни цифровой революции, которую они породили. Приведем пару примеров. Без индия не было бы сенсорных экранов; без иттрия, диспрозия, европия, гадолиния, лантана и тербия экраны не стали бы цветными. Без неодима и гадолиния не было бы микрофонов, дающих нам возможность разговаривать и отправлять голосовые сообщения, без диспрозия, празеодима и тербия не было бы никаких вибросигналов.
В СМИ и традиционной литературе эти элементы называют редкоземельными, хотя они не связаны с землей и не являются особенной редкостью. К слову, церий занимает 26-е место среди элементов, которыми изобилует земная кора, неодима на нашей планете больше, чем золота, и даже тулий, наиболее редкий в природе лантаноид, встречается чаще, чем йод. Проблема тем не менее состоит в том, что эти материалы, как позволяет предположить этимология самого слова (лантанеин - от греческого «оставаться скрытым», «прятаться»), содержатся в скалистых рудах бастнезита и монацита, и их очень трудно отделить от остальных элементов, учитывая весьма схожие химические и физические свойства. Проблема из проблем: их добыча - очень дорогостоящее предприятие, потому что их трудно обнаружить в столь высокой концентрации, которая бы оправдала работы с экономической точки зрения. Но это еще не все: добыча и обработка редкоземельных элементов связаны с серьезным загрязнением окружающей среды, и здесь мы говорим о сотнях галлонов соленой воды, которые загрязняются всего за минуту, об использовании токсичных материалов в процессе очистки и о радиоактивных отходах, остающихся в результате обработки.
Лантаноиды не являются открытием новейшей истории. Их открыли в Иттербю недалеко от столицы Швеции Стокгольма в 1787 году. Поскольку они отличались весьма схожими физическими и химическими свойствами, их было трудно отделить. Поэтому после их открытия они много лет оставались в лаборатории. Потребовалось 90 лет, чтобы их начали использовать в коммерческих целях.
В 1884 году редкоземельные элементы впервые применили при производстве плафонов в индустрии газовой иллюминации. Второе коммерческое применение редкоземельных элементов произошло в 1903 году, когда мишметалл (сплав редкоземельных элементов - прим. ред.) был использован для производства кремня в зажигалках. В 1911 году редкоземельные элементы добавили в состав стекла, чтобы окрасить его. В 1930-е годы компания «Кодак» (Kodak) использовала их, чтобы увеличить показатель преломления в своих объективах. После Второй мировой войны лантаноиды позволили создать цветные телевизоры, благодаря неодиму в небо взлетели межконтинентальные ракеты, а благодаря самарию заработали атомные реакторы.
Излишне даже об этом напоминать, но изменить правила игры, сделав лантаноиды сердцем технологических инноваций, решил Дэн Сяопин. «На Ближнем Востоке есть нефть, а в Китае - редкоземельные элементы», - заявил он в своей речи в Политбюро китайской Коммунистической партии в 1992 году. Это выступление стало едва ли не заветом Цзян Цзэминю и его наместникам. Сегодня Китай обладает всеми техническими сведениями по добыче, обработке и применению этих материалов, и это заслуга Сюя Гуансяня, отца промышленности редкоземельных элементов в Китае, и тысяч ученых Исследовательского института Баотоу.
С тех пор Китайская Народная республика наводняет рынок редкоземельными элементами по невероятно выгодным ценам. Эти элементы добываются в местных шахтах с минимальными мерами предосторожности и с большим ущербом для окружающей среды, но с ними не может конкурировать ни одна шахта мира, главной из которых является Маунтин Пасс (Mountain Pass) в Соединенных Штатах, бывшее основное месторождение редкоземельных элементов. В результате Китай сегодня отвечает за 80,4% всего предложения редкоземельных элементов в мире. Большая часть добывается в огромной шахте Баян Обо в провинции Внутренней Монголии. Это своего рода ад на земле, окруженный искусственным резервуаром, который считается одним из наиболее загрязненных в мире. Его можно увидеть на снимке со спутника. Достаточно всего одного факта: только в 2017 году Китай добыл 105 тысяч тонн редкоземельных металлов, в то время как Соединенные Штаты произвели всего 43 тонны за последние 20 лет.
Однако этим дело не ограничивается. Именно благодаря этой фактической монополии на материалы Китай терпеливо наращивал могущество на рынке цифровой экономики, сначала при помощи компьютеров, затем - смартфонов. Именно так, потому что Народная республика стремилась быть не просто поставщиком сырья в этой глобальной игре. Ключевым годом стал 2010, два года спустя после выхода первого айфона: Китайская Народная республика решила год за годом сокращать экспорт лантаноидов на 72%, официально - ради защиты окружающей среды. В реальности же, предлагая сырье по низким ценам, Народная республика обязала компании, производящие смартфоны и электронную продукцию, перенести свои заводы в Китай, превратив их в совместные предприятия с китайским партнером. И, как только технологические навыки были получены, страна начала производить смартфоны по значительно более низким ценам по сравнению с компаниями «Эппл» (Apple) и «Самсунг» (Samsung). Миссия была выполнена: компания «Хуавэй» (Huawei) сегодня занимает второе в мире место по производству смартфонов, уступив «Самсунгу», но обогнав «Эппл»; она также инвестирует более 10% своего годового дохода в исследования и разработки - сектор, где задействованы около 45% ее сотрудников. Не говоря уже о шахтерах.
Будущее все больше зависит от лантаноидов. Один из них, неодим, - настоящий философский камень XXI века. Как рассказал каналу «Си-эн-би-си» (CNBC) Родерик Эггерт (Roderick Eggert), заместитель директора Института критического сырья (Critical Materials Institute) при Колорадской горной школе (Colorado School of Mines): «По большей части рост спроса на редкоземельные элементы сейчас связан именно с неодимом». Благодаря ему в сочетании с бором и железом можно создать мощнейший магнит, обладающий при этом минимальными размерами. Такой магнит необходим смартфонам для вибрации, беспроводным наушникам - для передачи звука, ветрогенераторам - для выработки энергии, двигателям электрокаров - чтобы они работали. Мы говорим о рынке, который уже два года назад стоил 11,3 миллиардов долларов. Представьте себе, сколько он будет стоить, когда в обиходе появятся миллионы электромобилей. Представьте себе, что будет, если Китай начнет использовать свои возможности в сфере добычи, чтобы производить двигатели электромобилей и ветрогенераторов, точно так же, как он сделал на рынке смартфонов.
Сюда, однако, уходит корнями только геоэкономический вызов - история того, как Запад упустил свое влияние в мировой экономике в ошибочной убежденности, что, предоставив китайцам право на добычу лантаноидов, он просто осуществил перенос производства на географической карте, а вовсе не запустил эффект домино, свалив первую деталь огромной конструкции. Но также существует и огромная проблема, связанная с окружающей средой. Речь идет - и это данные «Глобального мониторинга электронных отходов» (Global E Waste monitor) ООН 2017 года - о 50 миллионах тонн электронных отходов, что составляет 1,25% всех отходов в мире. Проблема номер один: 65% электронных отходов не используются повторно. Проблема номер два: мы зависим от Китая в том числе и в сфере переработки технологических отходов, так как он берет на себя обязательства по переработке примерно 70%. Проблема номер три: ежегодно перерабатывается лишь 1% лантаноидов, таким образом, могущество Китая в области сырья из года в год только увеличивается. И, как следствие, оно растет на всей цепочке стоимости этого огромного рынка.
Да, огромного. Потому что проблема номер четыре состоит в том, что мы находимся только в самом начале. В мире на сегодняшний день существует 7,5 миллиардов активных телефонных сим-карт - больше, чем людей: в Китае в среднем по три смартфона на человека, в Италии мы остановились на показателе 1,4 на человека, причем учитывались пожилые люди и дети. Это рынок, находящийся в постоянном росте: ежегодно производится более миллиарда смартфонов, тратится около 370 миллиардов евро на их покупку. Одна лишь компания «Эппл» спустя десять лет после начала продаж реализовала 1,2 миллиардов айфонов. Что же произойдет, когда, кроме смартфонов, в мире начнут доминировать автомобили с автопилотом, в каждом доме появятся роботы, а умные и полностью роботизированные заводы перестанут быть исключением? Если мы не сдвинемся с нынешней траектории, нами будут управлять те, в чьих руках находится сырье. И мы столкнемся с огромной проблемой доступности этих материалов и их переработки. Чем меньше их становится, тем больше стоит их добыча и тем больше растет могущество Китая.
«Поскольку ресурс редкоземельных металлов становятся все меньше и Китай сжимает в тисках добывающую промышленность, производители и потребители технологий должны переосмыслить коммерциализацию и потребление, - предупреждал Аскар Шейбани (Askar Sheibani), генеральный директор компании «Комтек» (Comtek) в своей статье в газете «Гардиан» (Guardian) в 2014 году. - Как потребители мы должны бороться с привычкой к модернизации и дольше пользоваться своими техническими устройствами, рассматривая в первую очередь возможность ремонта, а не замены. Мы также не должны забывать, что, когда технологии достигают конца своего жизненного цикла, их следует надежным образом перерабатывать с соблюдением этических требований».
Возможно, пора уже начать задумываться об этом.
перевод ©
Они называются лантаноидами. Без этих 15 химических элементов не смог бы работать ни один смартфон, ни один электромобиль и ни один ветрогенератор. 80% этих элементов владеет Китай, торгующий ими в обмен на научно-технические знания. Забудьте о больших данных: главный козырь мировой экономики находится здесь
Это история 70 элементов, 15 так называемых редкоземельных элементов и половины включенных телефонов, 50 миллионов тонн отходов и одной страны - Китая, который в одиночку контролирует большую часть этой огромной экономики элементов. Это история мира, уверенного в том, что он освободился от материи, предпочтя ей цифровые технологии, и при этом как никогда прежде связывающего себя по рукам и ногам, зависящего от тех, кто контролирует сырьевой цикл от добычи до обработки и переработки. И прежде всего это история планеты, где считается, что власть находится в руках тех, кто владеет данными конечного пользователя, от Гугла до Фейсбука, в то время как в действительности мяч из века в век вновь переходит к тем, кто контролирует природные ресурсы.
Ресурсы - с них-то мы и начнем. Лантан, тербий, празеодим, неодим, европий, гадолиний, диспрозий. Нет, мы говорим не о каких-то инопланетных веществах и даже не позаимствовали эти названия в научно-фантастическом романе. Эти элементы называются лантаноидами, и вы можете найти их в периодической таблице элементов Менделеева в F-блоке - предпоследнем в нижней части таблицы, отдельно от остальных. Если вы считаете, что подобное местоположение подразумевает их незначительную роль, вы серьезно ошибаетесь. Эти 15 химических элементов благодаря своим люминесцентным свойствам и электропроводности - настоящее пульсирующее сердце цифровой экономики. Без них не было бы ни смартфонов, ни цифровой революции, которую они породили. Приведем пару примеров. Без индия не было бы сенсорных экранов; без иттрия, диспрозия, европия, гадолиния, лантана и тербия экраны не стали бы цветными. Без неодима и гадолиния не было бы микрофонов, дающих нам возможность разговаривать и отправлять голосовые сообщения, без диспрозия, празеодима и тербия не было бы никаких вибросигналов.
В СМИ и традиционной литературе эти элементы называют редкоземельными, хотя они не связаны с землей и не являются особенной редкостью. К слову, церий занимает 26-е место среди элементов, которыми изобилует земная кора, неодима на нашей планете больше, чем золота, и даже тулий, наиболее редкий в природе лантаноид, встречается чаще, чем йод. Проблема тем не менее состоит в том, что эти материалы, как позволяет предположить этимология самого слова (лантанеин - от греческого «оставаться скрытым», «прятаться»), содержатся в скалистых рудах бастнезита и монацита, и их очень трудно отделить от остальных элементов, учитывая весьма схожие химические и физические свойства. Проблема из проблем: их добыча - очень дорогостоящее предприятие, потому что их трудно обнаружить в столь высокой концентрации, которая бы оправдала работы с экономической точки зрения. Но это еще не все: добыча и обработка редкоземельных элементов связаны с серьезным загрязнением окружающей среды, и здесь мы говорим о сотнях галлонов соленой воды, которые загрязняются всего за минуту, об использовании токсичных материалов в процессе очистки и о радиоактивных отходах, остающихся в результате обработки.
Лантаноиды не являются открытием новейшей истории. Их открыли в Иттербю недалеко от столицы Швеции Стокгольма в 1787 году. Поскольку они отличались весьма схожими физическими и химическими свойствами, их было трудно отделить. Поэтому после их открытия они много лет оставались в лаборатории. Потребовалось 90 лет, чтобы их начали использовать в коммерческих целях.
В 1884 году редкоземельные элементы впервые применили при производстве плафонов в индустрии газовой иллюминации. Второе коммерческое применение редкоземельных элементов произошло в 1903 году, когда мишметалл (сплав редкоземельных элементов - прим. ред.) был использован для производства кремня в зажигалках. В 1911 году редкоземельные элементы добавили в состав стекла, чтобы окрасить его. В 1930-е годы компания «Кодак» (Kodak) использовала их, чтобы увеличить показатель преломления в своих объективах. После Второй мировой войны лантаноиды позволили создать цветные телевизоры, благодаря неодиму в небо взлетели межконтинентальные ракеты, а благодаря самарию заработали атомные реакторы.
Излишне даже об этом напоминать, но изменить правила игры, сделав лантаноиды сердцем технологических инноваций, решил Дэн Сяопин. «На Ближнем Востоке есть нефть, а в Китае - редкоземельные элементы», - заявил он в своей речи в Политбюро китайской Коммунистической партии в 1992 году. Это выступление стало едва ли не заветом Цзян Цзэминю и его наместникам. Сегодня Китай обладает всеми техническими сведениями по добыче, обработке и применению этих материалов, и это заслуга Сюя Гуансяня, отца промышленности редкоземельных элементов в Китае, и тысяч ученых Исследовательского института Баотоу.
С тех пор Китайская Народная республика наводняет рынок редкоземельными элементами по невероятно выгодным ценам. Эти элементы добываются в местных шахтах с минимальными мерами предосторожности и с большим ущербом для окружающей среды, но с ними не может конкурировать ни одна шахта мира, главной из которых является Маунтин Пасс (Mountain Pass) в Соединенных Штатах, бывшее основное месторождение редкоземельных элементов. В результате Китай сегодня отвечает за 80,4% всего предложения редкоземельных элементов в мире. Большая часть добывается в огромной шахте Баян Обо в провинции Внутренней Монголии. Это своего рода ад на земле, окруженный искусственным резервуаром, который считается одним из наиболее загрязненных в мире. Его можно увидеть на снимке со спутника. Достаточно всего одного факта: только в 2017 году Китай добыл 105 тысяч тонн редкоземельных металлов, в то время как Соединенные Штаты произвели всего 43 тонны за последние 20 лет.
Однако этим дело не ограничивается. Именно благодаря этой фактической монополии на материалы Китай терпеливо наращивал могущество на рынке цифровой экономики, сначала при помощи компьютеров, затем - смартфонов. Именно так, потому что Народная республика стремилась быть не просто поставщиком сырья в этой глобальной игре. Ключевым годом стал 2010, два года спустя после выхода первого айфона: Китайская Народная республика решила год за годом сокращать экспорт лантаноидов на 72%, официально - ради защиты окружающей среды. В реальности же, предлагая сырье по низким ценам, Народная республика обязала компании, производящие смартфоны и электронную продукцию, перенести свои заводы в Китай, превратив их в совместные предприятия с китайским партнером. И, как только технологические навыки были получены, страна начала производить смартфоны по значительно более низким ценам по сравнению с компаниями «Эппл» (Apple) и «Самсунг» (Samsung). Миссия была выполнена: компания «Хуавэй» (Huawei) сегодня занимает второе в мире место по производству смартфонов, уступив «Самсунгу», но обогнав «Эппл»; она также инвестирует более 10% своего годового дохода в исследования и разработки - сектор, где задействованы около 45% ее сотрудников. Не говоря уже о шахтерах.
Будущее все больше зависит от лантаноидов. Один из них, неодим, - настоящий философский камень XXI века. Как рассказал каналу «Си-эн-би-си» (CNBC) Родерик Эггерт (Roderick Eggert), заместитель директора Института критического сырья (Critical Materials Institute) при Колорадской горной школе (Colorado School of Mines): «По большей части рост спроса на редкоземельные элементы сейчас связан именно с неодимом». Благодаря ему в сочетании с бором и железом можно создать мощнейший магнит, обладающий при этом минимальными размерами. Такой магнит необходим смартфонам для вибрации, беспроводным наушникам - для передачи звука, ветрогенераторам - для выработки энергии, двигателям электрокаров - чтобы они работали. Мы говорим о рынке, который уже два года назад стоил 11,3 миллиардов долларов. Представьте себе, сколько он будет стоить, когда в обиходе появятся миллионы электромобилей. Представьте себе, что будет, если Китай начнет использовать свои возможности в сфере добычи, чтобы производить двигатели электромобилей и ветрогенераторов, точно так же, как он сделал на рынке смартфонов.
Сюда, однако, уходит корнями только геоэкономический вызов - история того, как Запад упустил свое влияние в мировой экономике в ошибочной убежденности, что, предоставив китайцам право на добычу лантаноидов, он просто осуществил перенос производства на географической карте, а вовсе не запустил эффект домино, свалив первую деталь огромной конструкции. Но также существует и огромная проблема, связанная с окружающей средой. Речь идет - и это данные «Глобального мониторинга электронных отходов» (Global E Waste monitor) ООН 2017 года - о 50 миллионах тонн электронных отходов, что составляет 1,25% всех отходов в мире. Проблема номер один: 65% электронных отходов не используются повторно. Проблема номер два: мы зависим от Китая в том числе и в сфере переработки технологических отходов, так как он берет на себя обязательства по переработке примерно 70%. Проблема номер три: ежегодно перерабатывается лишь 1% лантаноидов, таким образом, могущество Китая в области сырья из года в год только увеличивается. И, как следствие, оно растет на всей цепочке стоимости этого огромного рынка.
Да, огромного. Потому что проблема номер четыре состоит в том, что мы находимся только в самом начале. В мире на сегодняшний день существует 7,5 миллиардов активных телефонных сим-карт - больше, чем людей: в Китае в среднем по три смартфона на человека, в Италии мы остановились на показателе 1,4 на человека, причем учитывались пожилые люди и дети. Это рынок, находящийся в постоянном росте: ежегодно производится более миллиарда смартфонов, тратится около 370 миллиардов евро на их покупку. Одна лишь компания «Эппл» спустя десять лет после начала продаж реализовала 1,2 миллиардов айфонов. Что же произойдет, когда, кроме смартфонов, в мире начнут доминировать автомобили с автопилотом, в каждом доме появятся роботы, а умные и полностью роботизированные заводы перестанут быть исключением? Если мы не сдвинемся с нынешней траектории, нами будут управлять те, в чьих руках находится сырье. И мы столкнемся с огромной проблемой доступности этих материалов и их переработки. Чем меньше их становится, тем больше стоит их добыча и тем больше растет могущество Китая.
«Поскольку ресурс редкоземельных металлов становятся все меньше и Китай сжимает в тисках добывающую промышленность, производители и потребители технологий должны переосмыслить коммерциализацию и потребление, - предупреждал Аскар Шейбани (Askar Sheibani), генеральный директор компании «Комтек» (Comtek) в своей статье в газете «Гардиан» (Guardian) в 2014 году. - Как потребители мы должны бороться с привычкой к модернизации и дольше пользоваться своими техническими устройствами, рассматривая в первую очередь возможность ремонта, а не замены. Мы также не должны забывать, что, когда технологии достигают конца своего жизненного цикла, их следует надежным образом перерабатывать с соблюдением этических требований».
Возможно, пора уже начать задумываться об этом.
перевод ©