الندرة: المعدن الخفي الذي يدعم اقتصادًا بقيمة تريليون دولار

تقوم شركة REalloys الأمريكية المبتكرة بإعادة المعادن النادرة - وهي دعامة الصناعة الدفاعية الأمريكية ومحرك الاقتصاد المدني الضخم المعتمد على الخارج - إلى القارة الأمريكية في وقت حرج للعالم.

تعتبر السيارات الكهربائية والإلكترونيات الاستهلاكية والروبوتات الصناعية وبنية الذكاء الاصطناعي التحتية تعتمد بشدة على المحركات الدائمة المصنوعة من سبائك المعادن النادرة، بينما لم تتمكن أمريكا الشمالية من إنتاج هذه السبائك على نطاق واسع منذ عقود.

هذا يتعلق بعائدات عالمية تبلغ 500 مليار دولار من مبيعات السيارات الكهربائية، وسوق إلكترونيات استهلاكية تبلغ قيمته تريليون دولار، ومئات المليارات من دولارات صناعة الأتمتة الصناعية والروبوتات، بالإضافة إلى استثمارات متوقعة في بنية الذكاء الاصطناعي تتجاوز مئات المليارات خلال العقد المقبل.

تتمثل جوهر هذه الصناعات في الشركات الكبرى. فقد سلمت تسلا 1.8 مليون سيارة كهربائية العام الماضي. وشحنت آبل أكثر من 220 مليون iPhone. وتدير أمازون أكثر من 750,000 روبوت في شبكتها اللوجستية. وتستثمر مايكروسوفت وجوجل مئات المليارات سنويًا في مراكز البيانات الضخمة للذكاء الاصطناعي. تمثل هذه المنصات قيمة تجارية تصل إلى عدة تريليونات من الدولارات.

كل ذلك يعتمد على أنظمة المغناطيس المصنوعة من المعادن النادرة.

تبلغ الإنتاجية السنوية العالمية للمغناطيسات الرئيسية المصنوعة من المعادن النادرة حوالي 70,000 إلى 80,000 طن متري، بينما يتم إنتاج المعادن النادرة الثقيلة الأكثر قيمة بعدد قليل من الآلاف من الأطنان.

هذا هو الأساس المادي الذي يدعم أنظمة صناعية تقدر بمليارات الدولارات.

قبل تصنيع أي مغناطيس، يجب تحويل أكاسيد المعادن النادرة إلى معادن وسبائك عالية النقاء. تحدد هذه الخطوة المعدنية الإنتاجية.

على مدى سنوات، لم يكن لدى أمريكا الشمالية القدرة على التشغيل على نطاق صناعي في هذا المجال.

لقد أعادت REalloys القدرة الحاسمة على المعادن النادرة إلى أمريكا الشمالية، حيث يقع مصنعها في أوهايو في قلب سلسلة الإمداد لأنظمة المغناطيس التي تدعم الاقتصاد التكنولوجي الذي يقدر بمليارات الدولارات.

أنظمة المغناطيس التي تدعم الاقتصاد الرقمي

المغناطيسات المصنوعة من المعادن النادرة ليست قصة هامشية في الاقتصاد الحديث، بل هي واحدة من أنظمة التشغيل الخفية.

قال تيم جونستون، المؤسس المشارك لشركة REalloys، في مقابلة: “توزع العناصر النادرة جيولوجيًا بشكل واسع نسبيًا. ما هو نادر هو القدرة الصناعية على فصلها إلى أكاسيد عالية النقاء، ثم تحويلها إلى معادن وسبائك على نطاق واسع.”

تحدد هذه الخطوة التحويلية ما إذا كانت سلسلة إمداد المغناطيس يمكن أن تعمل.

ومع ذلك، فإن الفجوة بين حجم الصناعات المعتمدة عليها وكمية المعادن القليلة التي تزودها ضخمة.

السوق السفلي هائل. تولد السيارات الكهربائية مبيعات سنوية تصل إلى مئات المليارات من الدولارات. الإلكترونيات الاستهلاكية هي فئة تقدر بتريليون دولار. تزيد الأتمتة الصناعية والروبوتات من مستوى آخر ضخم ومتزايد. وتصل قيمة الشركات في هذه الصناعات إلى تريليونات الدولارات.

تعتمد أنظمة الدفاع عليها في التوجيه والرادار والمحركات ومنصات الأسلحة المتقدمة. يعتمد المقاولون الرئيسيون مثل لوكهيد مارتن وبوينغ وجنرال إلكتريك على أنظمة مغناطيسية عالية الأداء في محركات الطائرات، والأجهزة الإلكترونية للطيران، وأنظمة توجيه الصواريخ ومنصات الأسلحة من الجيل التالي.

تعتمد مجموعة نقل الحركة في تسلا، ونظام الأجهزة في آبل، والروبوتات في مستودعات أمازون، والتقدم الواسع في الأتمتة في الصناعة على المغناطيسات الدائمة عالية الأداء.

تضيق طبقات المعادن النادرة ذات الجودة العالية أكثر.

يحدد الديسبروسيوم والتيربيوم ما إذا كانت المغناطيسات يمكن أن تحتفظ بالأداء تحت ظروف درجة الحرارة العالية، والإجهاد، والأحمال الثقيلة.

لهذا السبب، فإن قصة المعادن النادرة لا تتعلق فقط بالمناجم، ولا حتى بالأكاسيد. إن الرافعة الحقيقية تأتي في المرحلة التالية، عندما يجب تحويل هذه المواد إلى معادن قابلة للاستخدام، وسبائك صحيحة، وتوريدها بشكل يمكن للمنتجين اعتماده.

هذا هو المستوى الذي قضت دول أخرى عقودًا في ترسيخه. وهذا هو المستوى الذي تعيد شركات مثل REalloys بنائه الآن في أمريكا الشمالية.

كل هذا يحدث في أوهايو

يعمل مصنع الشركة في أوهايو في أصعب حلقة في سلسلة إمداد المعادن النادرة: التمعدن. هذه هي المرحلة التي يتم فيها تحويل أكاسيد المعادن النادرة إلى معادن عالية النقاء من خلال الاختزال الكيميائي، وسبكها إلى المواد التي يستخدمها المنتجون فعليًا لصنع المغناطيسات الدائمة.

وهي أيضًا الجزء الأكثر تخلفًا في سلسلة الإمداد الخارجية.

أوضح جونستون: “التمعدن للمعادن النادرة هو عملية تحتاج إلى معرفة تشغيلية عميقة ومكتسبة ونظام تحكم في عمليات الإنتاج المستمر لإدارة المتغيرات المعقدة. حتى مع وجود رأس المال والتنفيذ القوي، فإن تكرار هذه القدرة غالبًا ما يستغرق من ثلاث إلى سبع سنوات أو أكثر - وهناك مخاطر تقنية واعتمادية كبيرة.”

قال جونستون: “نحن نحل أصعب جزء - إثبات أن التمعدن والسبك للمعادن النادرة يمكن أن يتم محليًا، وفقًا للمعايير التي يتطلبها العملاء الحقيقيون.”

يملأ المصنع الحلقة الأضعف في سلسلة إمداد المعادن النادرة الغربية: التحويل من الأكاسيد إلى المعادن.

وهو يتوسع في الوقت الذي تحدد فيه واشنطن موعدًا نهائيًا للصناعة الدفاعية.

بدءًا من عام 2027، ستمنع قواعد الشراء في البنتاغون استخدام مواد مغناطيسية نادرة مستوردة في أنظمة الأسلحة الأمريكية. سيكون لهذا المتطلب تأثير كبير على قاعدة الصناعة الدفاعية الأمريكية. يعتمد المقاولون، بما في ذلك لوكهيد مارتن وبوينغ والمصنعون الصناعيون مثل جنرال إلكتريك، على أنظمة المغناطيس في الطائرات، وأنظمة الدفع، ومنصات الرادار، وتقنيات الصواريخ. أصبح ضمان توفر هذه المكونات من سلسلة إمداد محلية آمنة ذات أولوية استراتيجية بسرعة.

تتزايد الطاقة الإنتاجية لمواكبة هذا الموعد النهائي.

تهدف SRC وREalloys إلى تحقيق إنتاج سنوي يبلغ حوالي 400 طن من المعادن النادرة بحلول نهاية عام 2027، مع زيادة هذا الرقم إلى حوالي 600 طن مع توسيع نطاق المشروع الأول.

إعادة تشغيل نظام المعادن النادرة

على مدى سنوات، اعتبرت الحكومات الغربية اعتماد المعادن النادرة مشكلة استراتيجية يمكن حلها في المستقبل.

لقد تغير هذا الموقف. انتقلت المناقشات إلى بناء الصناعة.

تشير الإعلانات الأخيرة المرتبطة بمنصة REalloys إلى أن إعادة بناء سلسلة الإمداد تتشكل بسرعة. الآن، تتجه واشنطن نحو رأس المال والعقود إلى الحلقة المفقودة في نظام المعادن النادرة - وخاصة خطوة التمعدن التي تحول الأكاسيد المنفصلة إلى معادن وسبائك قابلة للاستخدام.

مؤخراً، منحت إدارة اللوجستيات الدفاعية الأمريكية عقدًا لتعزيز إنتاج المعادن النادرة مثل الساماريوم والغادولينيوم من خلال طريقة حرارية. يتضمن المشروع تصميم منشأة معيارية بطاقة إنتاجية سنوية تبلغ حوالي 300 طن، وصُممت هذه البنية لتكون قابلة للتكرار مع زيادة الطلب.

كما تم فتح قنوات التمويل الفيدرالية في الوقت نفسه. أصدرت بنك الاستيراد والتصدير الأمريكي خطاب نوايا لمشروع توسيع معالجة المعادن النادرة المرتبط بمنصة REalloys، بمبلغ يصل إلى 200 مليون دولار، مما يدل على دعم محتمل كبير للقدرات المحلية المتوسطة والتمعدن.

لقد أثارت أهمية هذه القدرة الاستراتيجية اهتمامًا واسع النطاق خارج مجال المواد. انضم الجنرال المتقاعد، نائب رئيس أركان الجيش الأمريكي السابق، جاك كين، مؤخرًا إلى مجلس إدارة REalloys.

تعكس انضمامه التحول الأوسع في وجهات نظر واشنطن حول معالجة المعادن النادرة. لم يعد التمعدن يُنظر إليه على أنه قطاع صناعي منفصل، بل أصبح جزءًا من التخطيط الدفاعي.

على مدى عقود، اختفى أصعب حلقة في سلسلة إمداد المعادن النادرة من أمريكا الشمالية.

الآن، تعود هذه القدرة.

السؤال الوحيد هو السرعة.