Zeldzame aardmetalen krijgen federale steun – en technologische vooruitgang: NPR

Met namen als neodymium en dysprosium klinken zeldzame aardmetalen exotisch – en hun waargenomen schaarste heeft de mystiek alleen maar vergroot.

In werkelijkheid zijn zeldzame aardmetalen niet zo zeldzaam, maar gewoon moeilijk te winnen en te verfijnen. Toch zijn ze onmisbaar geworden voor het moderne leven, ingebed in alles, van onze smartphones en motoren van elektrische voertuigen tot windturbines en medische beeldvormingsmachines.

En de vraag stijgt.

Het echte knelpunt is de verwerking en raffinage – een complexe en ecologisch gevoelige stap waarbij de VS achterop is geraakt en die China nu domineert en controleert bijna 90% van de mondiale productie.

De behoefte aan compacte EV-motoren met een hoog koppel – die gebruikmaken van zeldzame aardmagneten die drie tot vier keer sterker zijn dan conventionele magneten – helpt de vraag te stimuleren. De productie van deze motoren stijgt explosief jaarlijks ongeveer een derde. Militaire vliegtuigen zijn ook sterk afhankelijk van deze elementen; een RAND Volgens schattingen bevat een F-35 meer dan 900 pond zeldzame aardmetalen in zijn motoren en elektronica.

Een privaat-publieke benadering hanteren

Om de afhankelijkheid van buitenlandse aanvoer te verminderen, streeft het Witte Huis naar zelfvoorziening van de VS op het gebied van de productie van zeldzame aardmetalen. De federale regering onder president Trump heeft de sector gesteund op manieren die afwijken van de traditionele vrijemarktprincipes. In plaats van uitsluitend op de particuliere industrie te vertrouwen, heeft de federale overheid een strategie gevolgd die vergelijkbaar is met die van China, door honderden miljoenen aan leningen te verstrekken en zelfs belangen te nemen in belangrijke mijnen en startups.

Het in Indiana gevestigde ReElement Technologies is een van de begunstigden van deze overheidssteun. Eerder deze maand kondigde de regering-Trump via haar een partnerschap aan tussen het Pentagon Bureau voor Strategisch Kapitaal (OSC), ReElement en Vulcan Elements, een in North Carolina gevestigd bedrijf dat zeldzame aardmagneten produceert voor militaire toepassingen.

ReElement zegt dat het een efficiëntere, milieuvriendelijkere methode heeft ontwikkeld voor de verwerking en recycling van zeldzame aardmetalen, waarbij chromatografie betrokken is. Het bedrijf exploiteert een commercialisatiefaciliteit in Noblesville, Ind., met een grotere productielocatie in Marion, Ind., die volgend jaar online zal komen.

Stapelt afzonderlijke zeldzame aardmetalen in de fabriek van ReElement in Noblesville, Ind.

ReElement Technologies Corp.

onderschrift verbergen

bijschrift wisselen

ReElement Technologies Corp.

Mark Jensen, CEO van ReElement Technologies, zegt vol vertrouwen dat we tegen eind 2026 “de grootste producent van zeldzame aardoxides in de Verenigde Staten zullen zijn.”

Omdat de dominantie van China op het gebied van raffinage zo groot is, is de Amerikaanse maatstaf voor succes bescheiden, aldus Bert Donnes, onderzoeksanalist bij zakenbank William Blair.

ReElement wil, in samenwerking met Vulcan Elements, de komende jaren 10.000 ton neodymium-ijzer-boormagneten produceren die niet alleen in elektrische voertuigen worden gebruikt, maar ook in windturbinegeneratoren, harde schijven en MRI-machines. Zelfs dat ambitieuze doel is slechts een fractie van de ongeveer 230.000 ton die in 2024 wereldwijd zal worden geproduceerd, aldus de Instituut voor elektrische en elektronische ingenieursof IEEE.

“Ik zou zeggen dat als je deze cijfers ziet, je denkt dat dit een enorme faciliteit gaat worden”, zegt Donnes van de huidige onderneming van ReElement. “Dat is het niet.”

Vergeleken met een traditionele verwerkingsfaciliteit is de werking van ReElement compact, zegt hij, waardoor elke “not-in-my-backyard” (NIMBY) reactie wordt vermeden. “Het is dus niet zo dat mensen bang zijn voor dit proces. Misschien weten ze er niet zo veel van, omdat je het proces zo klein kunt houden”, zegt hij.

Hoe de VS hun voorsprong verloren

Vanaf de jaren tachtig begon China begon op voorsprong te komen van de VS en de rest van de wereld in de productie van zeldzame aardmetalen. Rond dezelfde tijd namen de zorgen over het milieu toe bij de enige grote zeldzame aardmijn van de VS, Mountain Pass in Californië, waar lekkages van radioactief en giftig afvalwater – bijproducten van raffinage – alarm deden rinkelen.

Mountain Pass is een dagbouwmijn waar ze “boren en opblazen, hun typen en locaties in de put mengen” voordat ze de vaste materialen tot kleinere deeltjes vermalen, volgens Kelton Smith, een hoofdprocesingenieur voor de mijnbouw bij Tetra Tech, een wereldwijd advies- en ingenieursbureau. Een flotatieproces concentreert vervolgens de zeldzame aardmetalen die op hun beurt worden uitgeloogd met zoutzuur.

De mijn in Californië heeft de productie in de loop der jaren meerdere malen moeten stopzetten vanwege milieuoverwegingen. Gedurende die tijd veranderde het van eigenaar en vroeg uiteindelijk faillissementsbescherming aan voordat het in 2017 werd overgenomen door MP Materials, dat de mijn heropende.

De problemen bij de Mountain Pass hielpen China voet aan de grond te krijgen en uiteindelijk de VS in te halen op het gebied van zeldzame aardmetalen – net toen de vraag ernaar toenam. Beijing produceert nu ongeveer 60% van het wereldaanbod van deze stoffen, volgens de Internationaal Energieagentschap. China bezit ook een substantieel deel van ’s werelds bewezen reserves aan ertsen die deze elementen bevatten – grofweg 34%, volgens de US Geological Survey, maar verschillende andere landen – waaronder de VS – hebben ook aanzienlijke reserves.

De handelsoorlog van Trump met China heeft de druk op de zeldzame aardmetalen nog nijpender gemaakt. Omdat de VS niet in staat zijn zeldzame aardmetalen op grote schaal te verwerken, heeft MP Materials zijn erts van Mountain Pass naar China moeten sturen voor raffinage. Maar niet meer. In plaats daarvan moet het bedrijf zijn beperkte capaciteit vergroten om het erts ter plaatse te verwerken.

Verdere complicaties van het probleem worden uitgebreid exportcontroles die Peking vorige maand aankondigde die vereisen dat buitenlandse bedrijven een licentie verkrijgen om in het buitenland producten te verkopen die zeldzame aardmetalen uit China bevatten.

Aaron Mintzes is plaatsvervangend beleidsdirecteur en adviseur bij Earthworks, een nationale groep die zich richt op het voorkomen van de negatieve gevolgen van de ontwikkeling van mineralen en energie. “Waar we op aandringen… is om die verwerking uit te voeren op manieren die de energie- en waterintensiteit en toxiciteit verminderen”, zegt hij.

Brent Elliott, universitair hoofddocent geologie aan de Universiteit van Texas, schat dat de VS over voldoende middelen beschikken om aan de vraag te voldoen. “Het gaat om het winningspotentieel en de logistiek om het uit de grond te halen op een manier die milieubewust maar ook sociaal verantwoord is”, zegt hij.

Gedeeltelijk omdat het milieu rommelig is, met giftige bijproducten, heeft Peking een voordeel behaald door deze gevolgen te negeren. “China kan het sneller en beter doen, omdat ze niet de milieuproblemen hebben die wij hebben”, zegt Elliott.

Veel experts zijn het erover eens dat de VS over voldoende reserves beschikken, maar niet over de verwerkingscapaciteit om daarmee om te gaan. Simon Jowitt, een geoloog en directeur van het Nevada Bureau of Mines and Geology, zegt dat er in de VS een aantal zeldzame aardmetalen zijn die potentieel hebben, maar dat dit zelden een eenvoudig voorstel is.

“Je hebt een bron van de zeldzame aardmetalen nodig, een manier om de zeldzame aardmetalen te transporteren, een manier om de zeldzame aardmetalen te concentreren, en een manier om die zeldzame aardmetalen in een vorm te brengen waarin ze vervolgens kunnen worden gewonnen”, zegt Jowitt. “Als je die niet hebt, krijg je iets dat geen mineraalafzetting is en zul je er nooit iets uit halen.”

Vorig jaar besloot China nieuwe regelgeving voor de verwerking van zeldzame aardmetalen, waarvoor strikte milieu- en veiligheidsvoorschriften gelden, maar het valt nog te bezien hoe streng de handhaving zal zijn.

Ondertussen verwerkt het niet alleen zijn eigen erts, maar importeert het ook ruw erts uit landen als Zuidoost-Azië en Afrika. Het maakt deel uit van een bredere strategie van China om zichzelf op te werpen als een mondiaal knooppunt voor zeldzame aardmetalen, aldus Gracelin Baskaran, directeur van het Critical Minerals Security Program bij het Centrum voor Strategische en Internationale Studies.

“Ze steken veel staatsmiddelen in het opbouwen van verwerkingscapaciteiten, zodat de mineralen uit verschillende plaatsen komen en vervolgens naar China worden gestuurd voor raffinage”, zegt Baskaran. “Waar China buitengewoon goed in is, is het verbinden van hun buitenlands beleid met het veiligstellen van zeldzame aardmetalen van over de hele wereld.”

Een nieuw proces en federale investeringen

Raffinage is waar ReElement in beeld komt. Het bedrijf gebruikt grote kolommen in een gespecialiseerd filtratieproces ontwikkeld aan de Purdue University om waardevolle metalen uit ruw erts te extraheren en te zuiveren, maar ook om zeldzame aardmetalen uit oude magneten te recyclen. Het proces is efficiënter en minder schadelijk voor het milieu dan oudere methoden, zoals die door China worden gebruikt.

Jensen, CEO van ReElement, zegt dat deze methode, bekend als oplosmiddelextractie, “ecologisch uitdagend” is en moeilijk op te schalen is. “Het is een dode technologie”, zegt hij, eraan toevoegend dat het uiteindelijke doel van zijn bedrijf niet noodzakelijkerwijs het verwerven van Amerikaanse dominantie is, maar het in eigen land produceren van voldoende zeldzame aardmetalen om het Chinese monopolie te doorbreken.

De One Big Beautiful Bill werd in juli aangenomen 7,5 miljard dollar toegeëigend richting het veiligstellen van cruciale mineralen. Dagen later kondigde het Office of Strategic Capital van het Pentagon een Investering van $400 miljoen in MP Materialswaardoor de Amerikaanse overheid de grootste aandeelhouder van het bedrijf is. Het Pentagon-agentschap plannen verdere investeringen in “(c) ritische componenten, grondstoffen en zeldzame aardelementen die worden gebruikt bij de productie van micro-elektronische producten.”

Als onderdeel van de deal met ReElement krijgt Vulcan Elements een lening van $620 miljoen van de OSC van het Pentagon, met nog eens $50 miljoen van het Ministerie van Handel onder de CHIPS en Wetenschapswet ondertekend door voormalig president Joe Biden. ReElement Technologies zal een lening van $80 miljoen ontvangen ter ondersteuning van de uitbreiding van zijn recycling- en verwerkingsactiviteiten.

“Ik denk dat we nu grote vooruitgang boeken dankzij alle subsidies en alle op kritische mineralen gerichte subsidies die naar buiten komen”, zegt Elliott, hoogleraar geologie aan de Universiteit van Texas. “Ik denk dat dit ons echt een succes kan maken.”