Warum die USA Chinas Monopol auf Seltenerdmetalle nicht brechen können – Teil 3

(Anmerkung der Redaktion:Dies ist der letzte einer dreiteiligen Reihe. Lesen Sie Teil 1 und Teil 2.)

In früheren Beiträgen habe ich den Hintergrund skizziert, der zum derzeitigen chinesischen Monopol auf dem Markt für Seltene Erden (SEE) geführt hat, und warum die vorherrschenden Überzeugungen in den USA, dass private Investitionen und die Eröffnung neuer inländischer Minen; geringer REE-Verteidigungseinsatz; und individuelle Metall-, Technologie- oder Fertigwarenentwicklung kann das Problem nicht lösen. Ein weiteres Beispiel für diesen Abhängigkeitsnotfall ist in den jüngsten Berichten zu sehen, dass Lockheed Martin mit chinesischen Sanktionen konfrontiert ist, die wahrscheinlich die Lieferung von REEs einschränken, die für die fortschrittliche Waffenproduktion entscheidend sind.

In diesem Artikel skizziere ich die notwendigen Schritte zum Aufbau einer Forschungs- und Entwicklungspartnerschaft zwischen dem Privatsektor, der Regierung und der Wissenschaft, um China die Kontrolle über die REE-Lieferkette zu entreißen.

Die USA müssen die REE-Ressource ganzheitlich als ein nationales Wirtschafts- und Sicherheitsproblem behandeln. Sie muss auf der Grundlage nationaler Richtlinien eine REE-Lieferkette entwickeln, beginnend mit Rohstoffen, Beschaffung, Raffination, Vertrieb, Herstellung und Recycling. Nachgeschaltete Anwender dieser Rohstoffe und Legierungen, einschließlich der Komponentenhersteller, müssen Teil der Kette sein. Und es muss durch eine von der Regierung geleitete Anstrengung erreicht werden. Der am 11. Juli 2019 vorgelegte Gesetzesentwurf S. 2093 des Senats zur Gründung einer thoriumhaltigen Raffineriekooperative für Seltene Erden ist ein guter erster Schritt.

Die wichtigen Komponenten dieser Lieferkette werden im Folgenden beschrieben.

Materialerkundung. Machen Sie REEs zu einem Nebenprodukt anderer Bergbauaktivitäten wie Phosphate und Eisenerz. Die Investitionskosten für den REE-Bergbau sind viel geringer und nur für die nachgeschaltete Reinigung. Das U.S. Geological Survey verfügt über eine umfassende chemische Leitanalyse von 23 sedimentären Phosphatlagerstätten (Phosphorite) in den USA, deren Ergebnisse signifikant angereicherte REEs in diesen Erzen belegen. Phosphorit ist die weltweit wichtigste Quelle für Phosphordünger. Daher können REEs ein Nebenprodukt der Düngemittelindustrie sein. Die Investitionskosten von REEs mit Produktmehrwert werden deutlich geringer sein, da der primäre Abbau und die anfänglichen Rückgewinnungsprozesse bereits existieren.

Genossenschaften, die sich auf REEs als nationale Sicherheits- und Wirtschaftspolitik konzentrieren, sollten gegründet werden, um die Nebenprodukte der Düngemittelindustrie zu nutzen. Dieses Konzept sollte auch für andere Abbaugebiete wie Eisenerze untersucht werden.

Austausch. Als Erweiterung der Genossenschaft sollen für den Geschäftsverkehr zwischen Mitgliedern und Nichtmitgliedern elektronische Kauf-Verkauf-Börsen eingerichtet werden. Dieser Austausch sollte sich auf bestehende Konzepte stützen, die beispielsweise beim Austausch von Gesundheitsinformationen verwendet werden. Ein Vorteil des Austauschs besteht darin, Möglichkeiten zur Verfolgung von Angebot und Nachfrage zu schaffen und gleichzeitig den nationalen Bedarf und die Materialzuweisung in Krisenzeiten abzuwägen.

Substitutionen und Ersatztechnologien. Es sollte eine nationale Initiative unter der Schirmherrschaft der DARPA, der National Science Foundation oder ähnlicher Regierungs- oder Verteidigungsbehörden gegründet werden, um intensiv Möglichkeiten für Material- und Technologiesubstitutionen für REEs zu untersuchen. Wenn kein direkter Elementersatz verfügbar ist, sollten systemische Ersatzstoffe untersucht werden. Eine Idee besteht darin, den Anteil der REEs in den Anwendungen zu berücksichtigen und eine hochprozentige Verwendung anzustreben. Neodym wird beispielsweise in etwa 69 % der Permanentmagnete und Cer in 90 % der Autokatalysatoren verwendet. Welche Substitute sind denkbar und wie können Ersatztechnologien eingesetzt werden, um REEs nach Möglichkeit aus der Lieferkette zu entfernen? Dies sind Fragen, die durch nachhaltige Regierungs- und F&E-Bemühungen, durch geeignete Agenturen und Mittel besser beantwortet werden können. Angesichts des aktuellen Zustands der REE-Branche ist es sehr unwahrscheinlich, dass die Privatwirtschaft diese Art von Forschung anführen wird. Sobald sein Wert jedoch bewiesen ist, werden sie wahrscheinlich beitreten.

Die USA sollten die umfassende Entwicklung von REE-Programmen sowohl durch Forschung als auch durch Lehre an ihren Universitäten aktiv fördern. Derzeit bieten nur wenige Institutionen spezielle REE-Lehrprogramme an, und die damit verbundenen F&E-Aktivitäten sind minimal. Die gemeinsame Unterstützung von Innovationen im Bereich Bergbautechniken und -technologie sollte durch kooperative Partnerschaften zwischen Regierungen, Hochschulen und Industrie gefördert werden, mit dem Ziel, sowohl die Industrie als auch die Bildung auf der Ebene von Hochschulabsolventen, Studenten und Volkshochschulen zu verbessern. Die Fakultäten und Abteilungen der Universität sollten ermutigt werden, Spitzenforschung zu betreiben, um die Fähigkeit des Landes zu stärken, die zukünftige Nachfrage nach Ingenieuren im Mineralstoff-Lieferkettensektor zu decken und den Rücktritt von Fakultäten zu bewältigen.

Auswirkungen von erneuerbaren Energien und Elektrofahrzeugen. Es wird oft gesagt, dass REEs für Hochtechnologieprodukte und erneuerbare Energien unverzichtbar sind. Der tatsächliche Anteil der Technologien, die REEs erfordern, ist jedoch nicht klar dokumentiert. Wie kann beispielsweise die asynchrone Windtechnologie ohne REEs erweitert werden? Oder wie lässt sich angesichts der wachsenden Popularität von Elektrofahrzeugen der sinkende Bedarf an Cer für Katalysatoren gegen den steigenden Bedarf an EV-Batterien ausbalancieren? Eine Analyse des Materialbedarfs auf der Grundlage neuer Technologien, Markttrends und Ersatzfähigkeiten kann erheblich dazu beitragen, die Nachfrage nach REEs zu begrenzen.

Strategisches Lager- und Bestandsmanagement . Ähnlich wie bei den nationalen Erdölvorräten sollten die USA ein nationales REE-Bevorratungsprogramm entwickeln. Dies kann in Zusammenarbeit mit dem Austauschrahmen funktionieren. Auch hier muss betont werden, dass dies eine Priorität der nationalen Sicherheits- und Wirtschaftspolitik ist und für Ideologie oder Parteinahme kein Platz sein sollte.

Teilen wichtiger Kompetenzen. Ein wesentlicher Bestandteil des kooperativen Rahmens ist eine ausdrückliche Forderung nach dem Austausch von Wissen und kritischen Kompetenzen zwischen den Mitgliedern. Beispielsweise sollte ein Hersteller von Elektrofahrzeugen in der Lage sein, mit dem Batterielieferanten zusammenzuarbeiten.

Verwaltung. Die Governance der Lieferkette sollte, obwohl sie auf mehrere Komponenten verteilt ist, von einer nationalen Gesamtstruktur gesteuert werden.

Da an den oben genannten Elementen viele Interessengruppen beteiligt sind, sollte eine Governance- und Managementstruktur geschaffen werden, um das gemeinsame Ziel der Interessengruppen sicherzustellen, eine nationale REE-Lieferkette zu schaffen. Dies ist eine bessere Alternative, als sich auf Pentagon-Auszeichnungen für die Eröffnung einzelner Minen oder ähnliche Einzelinitiativen zu verlassen. Was gebraucht wird, ist die gesamte Macht dieses Landes – Regierung, Privatsektor und Universitäten –, die darauf ausgerichtet ist, die Unabhängigkeit der REE zu erreichen.

Shubho Chatterjee ist eine Führungskraft für digitale Transformation, Strategie, Technologie und Betrieb.