همکاری شرکت US Critical Materials و آزمایشگاه ملی Idaho برای احداث کارخانه فرآوری عناصر نادر خاکی

شرکت U.S. Critical Materials Corp و آزمایشگاه ملی Idaho (INL) وارد فاز دوم یک توافق‌نامه تحقیق و توسعه مشترک (CRADA) شده‌اند تا یک کارخانه فرآوری در مقیاس آزمایشی (پایلوت) با قابلیت تولید داخلی عناصر نادر خاکی را تأسیس کنند.

این تأسیسات، سنگ معدن با عیار بالا از کانسار اصلی این شرکت به نام Sheep Creek در ایالت Montana را فرآوری خواهد کرد. این کانسار حاوی مواد معدنی حیاتی و عناصر نادر خاکی از جمله نئودیمیوم، پرازئودیمیوم، نیوبیوم، استرانسیوم، ساماریوم، اسکاندیوم و عناصر نادر خاکی سنگین مانند گادولینیوم، تربیوم، دیسپروزیوم و ایتریوم است.

این شرکت خصوصی مستقر در Utah گزارش داده است که نمونه‌های عناصر نادر خاکی از عمق ۱۲۵ فوتی در محدوده اصلی خود، عیاری فراتر از هر منبع داخلی دیگر از عناصر نادر خاکی را نشان می‌ده دهند. از اوایل سال ۲۰۲۴، محققان در فاز اول توافق‌نامه تحقیق و توسعه مشترک(CRADA)، تمرکز بالای گالیوم و عناصر نادر خاکی در توده معدنی Sheep Creek را تأیید کرده‌اند.

به گفته این شرکت، کانسار Sheep Creek همچنین حاوی گالیوم با عیار بالا است که یکی از اولین مواد معدنی خواهد بود که فرآوری می‌شود و برای کاربردهای امنیت ملی حیاتی است.

این شرکت اعلام کرد که این ابتکار با فرمان اجرایی ماه مارس ترامپ همسو است که در آن به دلیل وابستگی آمریکا به دشمنان خارجی برای این مواد استراتژیک، وضعیت اضطراری ملی اعلام شده بود.

برای چندین دهه، ایالات متحده برای زنجیره‌های تأمین عناصر نادر خاکی به چین وابسته بوده است؛ چین استخراج، فرآوری و پالایش این عناصر ضروری را کنترل می‌کند.

در بحبوحه تنش‌های ژئوپلیتیکی ناشی از یک جنگ تجاری پرتلاطم، کنترل‌های صادراتی چین بر فلزات حیاتی در بخش‌های دفاعی و فناوری، نیاز فوری به زنجیره‌های تأمین داخلی قوی‌تر را برجسته می‌کند.

آزمایشگاه ملی Idaho (INL) به دلیل تخصص خود در علوم و مهندسی جداسازی پیشرفته در سطح جهانی شناخته شده است و به عنوان بستر اصلی تحقیق و توسعه علوم جداسازی وزارت انرژی ایالات متحده فعالیت می‌کند.

شرکت US Critical Materials اعلام کرد که دانشمندان INL تخصص فنی خود را برای اطمینان از اینکه کارخانه آزمایشی، فرآیندهای پالایش سازگار با محیط زیست را که قابلیت افزایش مقیاس تا تولید کامل را دارند، به کار می‌گیرد، ارائه خواهند داد. به گفته این شرکت، این تأسیسات آزمایشی اکنون روش‌های فرآوری انحصاری را در مقیاس بزرگ اعتبارسنجی خواهد کرد و قابلیت تولید در مقیاس کامل را برای نیازهای دفاعی آمریکا تضمین می‌کند.

این شرکت اظهار داشت که اهداف این طرح عبارتند از: کاهش وابستگی ایالات متحده به کشورهای متخاصم برای مواد معدنی حیاتی، تأمین یک زنجیره تأمین داخلی برای عناصر نادر خاکی مورد استفاده در سیستم‌های دفاعی و پیشبرد فناوری‌های فرآوری مواد معدنی که برای تاب‌آوری ملی ضروری هستند.

ظرفیت کارخانه آزمایشی بر اساس یک فلوشیت تأیید شده در مقیاس آزمایشگاهی، روزانه ۱ تا ۲ تن سنگ معدن خواهد بود.

این کارخانه همچنین فناوری‌های نوآورانه فرآوری و جداسازی مواد معدنی را به نمایش خواهد گذاشت و مالکیت معنوی و قابلیت‌های تولید داخلی مقیاس‌پذیر برای مواد حیاتی را ایجاد خواهد کرد.

Jim Hedrick، رئیس شرکت US Critical Materials و متخصص سابق کامودیتی عناصر نادر خاکی در سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده(USGS)، در بیانیه‌ای گفت: هیچ موضوع امنیت ملی فوری‌تری از تأمین عرضه عناصر نادر خاکی و مواد معدنی حیاتی برای آمریکا وجود ندارد.

او افزود: این مواد ستون فقرات برتری نظامی، انرژی و فناوری ما هستند. این کارخانه آزمایشی، توسعه روش‌های جداسازی و پالایش نسل بعدی را تسریع خواهد کرد تا اطمینان حاصل شود که آمریکا دیگر برای منابع ضروری دفاع ملی خود به دشمنان خارجی وابسته نیست.

تحلیل و جمع آوری

این گزارش، نقطه عطفی کلیدی در تلاش‌های ایالات متحده برای ایجاد یک زنجیره تأمین داخلی و مستقل برای عناصر نادر خاکی (REEs) و مواد معدنی حیاتی است. برای یک تحلیلگر حرفه‌ای، این خبر باید فراتر از یک بیانیه شرکتی و در چهارچوب کلان ژئوپلیتیک، تکنولوژیک و بازار کامودیتی‌ها بررسی شود.

۱. تحلیل کمی و زمینه بازار (ژوئن ۲۰۲۵)

مقیاس و تأثیر فوری بر بازار: ظرفیت کارخانه پایلوت (۱ تا ۲ تن سنگ معدن در روز) در مقیاس جهانی بسیار ناچیز است. با فرض عملیات ۳۰۰ روز در سال و میانگین ۱.۵ تن در روز، مجموع سنگ معدن فرآوری شده به حدود ۴۵۰ تن در سال می‌رسد. گزارش به "عیار بالا" اشاره می‌کند. به عنوان معیار، کانسار Mountain Pass شرکت MP Materials (بزرگترین تولیدکننده در آمریکا) دارای عیار متوسط اکسید کل عناصر نادر خاکی (TREO) حدود ۷ درصد است. اگر فرض کنیم عیار Sheep Creek به طور استثنایی بالا و حدود ۱۰ درصد باشد، تولید سالانه اکسیدهای خاکی کمیاب این پایلوت حدود ۴۵ تن خواهد بود. این رقم در مقایسه با تقاضای جهانی سالانه که طبق پیش‌بینی‌های منابعی مانند Adamas Intelligence برای سال ۲۰۲۵ بالغ بر ۲۲۰,۰۰۰ تن برآورد می‌شود، کمتر از ۰.۰۲۵ درصد است.

نتیجه‌گیری کمی: این پروژه در کوتاه‌مدت و میان‌مدت هیچ‌گونه تأثیر معناداری بر قیمت‌گذاری جهانی یا تعادل عرضه و تقاضای عناصر نادر خاکی نخواهد داشت. ارزش آن کاملاً استراتژیک و فناورانه است، نه حجمی.

اهمیت سبد محصولات: گزارش به طور مشخص به نئودیمیوم(Nd)، پرازئودیمیوم(Pr)، تربیوم (Tb) و دیسپروزیوم (Dy) اشاره می‌کند. این ترکیب (NdPr+Dy/Tb) هسته اصلی تولید آهنرباهای دائمی با کارایی بالا را تشکیل می‌دهد که در موتور خودروهای الکتریکی، توربین‌های بادی و سیستم‌های تسلیحاتی پیشرفته (مانند موشک‌های هدایت‌شونده و پهپادها) حیاتی هستند.

قیمت‌گذاری (ژوئن ۲۰۲۵): پس از نوسانات شدید در سال‌های 2024-2023، قیمت‌ها به ثبات نسبی رسیده‌اند اما همچنان در سطوح بالایی قرار دارند. بر اساس داده‌های بازار از منابعی چون Argus Media  وBenchmark Mineral Intelligence، قیمت اکسید NdPr در حدود ۸۰ دلار بر کیلوگرم (FOB China) و قیمت اکسید تربیوم و دیسپروزیوم به ترتیب در حدود ۱۱۵۰ دلار بر کیلوگرم و ۳۶۰ دلار بر کیلوگرم است. این قیمت‌های بالا، انگیزه اقتصادی قوی برای توسعه منابع غیرچینی را فراهم می‌کند.

گالیوم(Gallium): پس از اعمال کنترل‌های صادراتی چین در آگوست ۲۰۲۳، قیمت گالیوم در بازارهای خارج از چین به شدت افزایش یافت. در حال حاضر (ژوئن ۲۰۲۵)، قیمت آن در حدود ۵۵۰ دلار بر کیلوگرم است که تقریباً دو برابر قیمت قبل از اعمال محدودیت‌هاست. تمرکز پروژه بر گالیوم، یک اقدام هوشمندانه برای هدف قرار دادن یک بازار با ریسک بالای تأمین و حاشیه سود بالقوه بالا است.

۲. تحلیل استراتژیک و ریسک

کاهش ریسک در گلوگاه اصلی(Midstream) : بزرگترین نقطه ضعف زنجیره تأمین REEs در غرب، فقدان ظرفیت فرآوری و جداسازی (Midstream) است. برای مثال، شرکت MP Materials کنسانتره خود را برای جداسازی نهایی به چین ارسال می‌کند. پروژه US Critical Materials با همکاری INL مستقیماً این گلوگاه را هدف قرار داده است. موفقیت در توسعه یک فناوری جداسازی "انحصاری" و "سازگار با محیط زیست" می‌تواند یک مزیت رقابتی بزرگ و یک دارایی فکری ارزشمند برای ایالات متحده ایجاد کند.

اعتبار شریک دولتی(INL): مشارکت با آزمایشگاه ملی Idaho یک عامل کلیدی برای کاهش ریسک فنی است. INL تخصص، منابع و اعتبار دولتی را به پروژه تزریق می‌کند که این امر می‌تواند در جذب سرمایه‌های آتی خصوصاً از وزارت دفاع از طریق برنامه‌هایی مانند (Defense Production Act) بسیار مؤثر باشد.

ریسک‌های اصلی پیش رو

ریسک مقیاس‌پذیری(Scalability Risk): تاریخ صنعت مواد معدنی مملو از فناوری‌هایی است که در مقیاس آزمایشگاهی (Bench-scale) و پایلوت موفق بوده‌اند اما در مقیاس تجاری با شکست مواجه شده‌اند. گذار از ظرفیت 2-1 تن در روز به یک کارخانه تجاری (که نیازمند ظرفیتی حداقل ۱۰۰ برابر است) یک چالش فنی و مهندسی عظیم است.

ریسک مالی(Financial Risk): شرکت US Critical Materials یک شرکت خصوصی است. ساخت یک کارخانه فرآوری در مقیاس کامل، نیازمند سرمایه‌ای بالغ بر ۱ میلیارد دلار است. تأمین این حجم از سرمایه برای یک شرکت خصوصی بدون درآمدهای جاری، یک مانع بزرگ خواهد بود و به شدت به حمایت‌های دولتی و قراردادهای پیش‌خرید (Offtake Agreements) از سوی صنایع دفاعی و خودروسازی وابسته است.

ریسک زمین‌شناسی و عیار: هرچند گزارش‌ها از "عیار بالا" خبر می‌دهند، اما تا زمانی که یک گزارش منابع جامع و منطبق با استانداردهای بین‌المللی مانند JORC یاNI 43-101 منتشر نشود، عدم قطعیت در مورد حجم و عیار واقعی کانسار باقی می‌ماند.

۳. موقعیت در اکوسیستم رقابتی

این پروژه در کنار سایر تلاش‌های غرب برای شکستن انحصار چین قرار می‌گیرد. رقبای کلیدی شامل پروژه‌هایی در استرالیا مانند Lynas Rare Earths (که در حال ساخت تأسیسات فرآوری در تگزاس است)، کانادا، و اروپا هستند. مزیتUS Critical Materials، قرار داشتن معدن و کارخانه فرآوری در خاک ایالات متحده و تمرکز بر یک کانسار با عیار بالقوه بسیار بالا است.

جمع‌بندی

این گزارش یک سیگنال قوی از همگرایی سیاست‌های امنیت ملی و ابتکارات صنعتی در ایالات متحده برای مقابله با وابستگی استراتژیک به چین در حوزه مواد معدنی حیاتی است.

اهمیت استراتژیک، نه حجمی: ارزش اصلی این پروژه در مرحله فعلی، اثبات فناوری برای یک زنجیره تأمین کاملاً داخلی (Mine-to-Metal) است، نه تأثیرگذاری بر عرضه و تقاضای جهانی.

هدف‌گیری هوشمندانه: تمرکز بر عناصر نادر خاکی مغناطیسی (Nd, Pr, Dy, Tb) و گالیوم، دقیقاً نقاطی را هدف گرفته است که بیشترین اهمیت را در صنایع دفاعی، فناوری پیشرفته و انتقال انرژی دارند و همزمان بالاترین ریسک ژئوپلیتیکی را متحمل هستند.

مدل همکاری کلیدی: الگوی همکاری میان یک شرکت خصوصی نوپا و یک آزمایشگاه ملی پیشرفته (Public-Private Partnership)، یک مدل مؤثر برای کاهش ریسک‌های فنی و تسریع توسعه در پروژه‌های پرریسک و استراتژیک است.

یک ماراتن، نه یک دو سرعت: فعالان بازار باید این پروژه را به عنوان یک سرمایه‌گذاری بلندمدت در نظر بگیرند. مسیر از پایلوت تا تولید تجاری طولانی، پرهزینه و مملو از چالش‌های فنی و مالی است.