Minerali redkih zemelj so ključni za številne visokotehnološke izdelke, saj omogočajo delovanje močnih magnetov, zaslonov, baterij in katalizatorjev. Najpogosteje se uporabljajo v električnih motorjih (npr. z neodimom in disprozijem), LED zaslonih in optiki (z europijem, terbijem), pa tudi v katalizatorjih in medicinski diagnostiki (z gadolinijem). Njihova uporaba je nepogrešljiva v zelenih tehnologijah, obrambni industriji in digitalni infrastrukturi. 

Glavne komponente, ki temeljijo na mineralih redke zemlje (*):

1. Magneti – NdFeB (neodim-železo-bor)

• Elementi: Neodim (Nd), Praseodim (Pr), Disprozij (Dy), Terbij (Tb)
• Uporaba:
  • Električni motorji (v EV vozilih, e-kolesih, dronih)
  • Generatorji v vetrnih turbinah
  • Trdi diski, zvočniki, slušalke

2. Elektronika in zasloni

• Elementi: Terbij (Tb), Europij (Eu), Yterbij (Yb), Cerij (Ce), Itrij (Y)
• Uporaba:
  • LED zasloni, OLED televizorji
  • Laserski in optični senzorji
  • Barvna luminiscenca (rdeča, zelena, modra)

3. Baterije in akumulatorji

• Elementi: Lanthan (La), Neodim (Nd), Cerij (Ce), Praseodim (Pr)
• Uporaba:
  • Nikelj-metal-hidrid (NiMH) baterije
  • Določeni tipi litijevih baterij (dodatek za stabilnost in energijsko gostoto)

4. Katalizatorji

• Elementi: Cerij (Ce), Lanthan (La)
• Uporaba:
  • Katalizatorji za avtomobile (čiščenje izpušnih plinov)
  • Naftna rafinacija
  • Katalitični pretvorniki

5. Obrambna in vesoljska industrija

• Elementi: Samarium (Sm), Gadolinium (Gd), Dysprosium (Dy)
• Uporaba:
  • Vodenje raket, senzorji, radarske naprave
  • Magneti za visokotemperaturna okolja
  • Optoelektronika v satelitih

6. Medicina in diagnostika

• Elementi: Gadolinium (Gd), Yttrium (Y)
• Uporaba:
  • MRI kontrastna sredstva
  • Radioterapija in jedrska medicina
  • Fluorescenčni barvila in diagnostična oprema

Uporaba v vojaških in vesoljskih tehnologijah

Minerali redkih zemelj igrajo ključno vlogo v številnih vojaških in vesoljskih tehnologijah zaradi svojih izjemnih magnetnih, optičnih in toplotnih lastnosti. V vojski se uporabljajo v radarjih, komunikacijskih sistemih, vodenih raketah, senzorjih, nočni optiki in laserskih sistemih, kjer stabilni magneti iz samarija ali neodima omogočajo visoko natančnost in zanesljivost tudi v ekstremnih pogojih. V vesoljskih programih so ključni za delovanje satelitov, pogonskih sistemov, solarnih panelov in napredne komunikacijske opreme, saj zagotavljajo zmogljivost pri visokih sevanjih in temperaturnih nihanjih. Zaradi svoje strateške vloge pri obrambi in raziskovanju vesolja predstavljajo redke zemlje ključen vir za tehnološko varnost držav. Zaradi omejene razpoložljivosti in koncentrirane proizvodnje – predvsem na Kitajskem – pa so seveda strateški vir za tehnološko neodvisnost. 

Vojaški izdelki

• Vodenje raket in precizno orožje: senzorski sistemi in vodeni izstrelki uporabljajo samarium-kobalt (SmCo) magnete zaradi stabilnosti pri visokih temperaturah.
• Radarji in komunikacijski sistemi: gadolinij (Gd) in europij (Eu) se uporabljata v mikrovalovnih napravah in radarjih.
• Oklep in zaščita: nekatere zlitine z redkimi zemljami izboljšujejo trdnost in odpornost oklepnih materialov.
• Nočna optika in laserski sistemi: elementi, kot so neodim (Nd), praseodim (Pr) in terbij (Tb), se uporabljajo v laserjih, ki so del merilnih in obrambnih sistemov.

Vesoljski programi

• Satelitska elektronika in pogonski sistemi: redke zemlje izboljšujejo zanesljivost komponent v ekstremnih pogojih (visoka sevanja, temperaturna nihanja).
• Solarni paneli in napajalni sistemi: zlitine z lantanom (La) in cerijem (Ce) se uporabljajo v zanesljivih, dolgotrajnih napajalnih sistemih.
• Magneti v električnih pogonih: močni magneti iz neodima in samarija omogočajo kompaktne in učinkovite motorje za pogon sond in satelitov.
• Komunikacijska in navigacijska oprema: optični in radijski sistemi uporabljajo redke zemlje za stabilen prenos podatkov na dolge razdalje.

Globalna odvisnost od kitajske ponudbe redke zemlje

Kitajska nadzira najmanj 85 % mineralov lahke redke zemlje (LREE) in 100 % mineralov težke redke zemlje (HREE). In to v procesni fazi, to je v fazi predelave teh mineralov v ključne konponente, kot so magneti itd. Kitajska je bila edina država, ki je pred več kot 20 leti doumela pomen redke zemlje in vložila velika sredstva v njihovo ekstrakcijo, nato pa v predelavo. Problem mineralov redke zemlje je, da ti minerali niso tako redki, vendar zahtevajo velike investicije v njihovo ekstrakcijo in predelavo. Samo Kitajska je doumela njihov strateški pomen.

In če danes Kitajska zaustavi izvoz komponent na osnovi mineralov redke zemlje, se v 3 mesecih zaustavi velika večina globalne elektro, avtomobilske in vojaške industrije. Posledično pa vse panoge, ki temeljijo na proizvodih digitalne elektro industrije. Kitajska vlada je z licenciranjem (sistemom dovoljenj) dala jasen signal ZDA in evropskim državam, da naj se ne zafrkavajo s carinami, ker lahko njihovo industrijo efektivno zaustavi z eno besedo.

___________

* Pripravljeno s pomočjo UI