پیشگامان بازیافت برای پر کردن شکاف قراضه عناصر نادر خاکی رقابت می‌کنند

رقابت برای ساخت زنجیره‌های تأمین داخلی از معدن تا آهنربا شتاب گرفته است، به‌ویژه در ایالات متحده، جایی که وزارت دفاع در حال سرمایه‌گذاری مستقیم در شرکتMP Materials، اپراتور تنها معدن عناصر نادر خاکی این کشور، و تضمین قیمت پایه برای محصولات آن است.

اما بخشی از راه‌حل، درست در مقابل چشمان ما و در قالب لپ‌تاپ‌های قدیمی، ابزارهای برقی و گوشی‌های هوشمند قرار دارد.

با توجه به اهمیت حیاتی عناصر نادر خاکی در دنیای فناوری پیشرفته امروز، شگفت‌آور است که کمتر از ۱ درصد از آن‌ها بازیافت می‌شوند.

این وضعیت ممکن است در آستانه تغییر باشد.

دستیابی به پیشرفت‌های فنی

نرخ پایین بازیافت، ترکیبی از چالش‌های فناورانه و اقتصادی را بازتاب می‌دهد.

جداسازی موتورهای آهنربایی، استخراج عناصر نادر خاکی و فرآوری مجدد آن‌ها می‌تواند هم از نظر نیروی انسانی و هم از نظر مصرف انرژی بسیار فشرده باشد. غلظت عناصر نادر خاکی در محصول نهایی اغلب آنقدر پایین است که این کار صرفه اقتصادی ندارد.

برای مثال، دستگاه‌های خردکننده خودرو، مس و آلومینیوم را از خودروهای فرسوده جدا می‌کنند، اما آهنرباهای عناصر نادر خاکی راهی کارخانه‌های فولاد می‌شوند و در آنجا به شکل سرباره‌ای که به محل دفن زباله فرستاده می‌شود، از بین می‌روند.

با این حال، به نظر می‌رسد چندین شرکت با استفاده از مجموعه‌ای از فناوری‌ها این مشکل را حل کرده‌اند.

شرکت کانادایی Cyclic Materials در ماه ژوئن از سرمایه‌گذاری ۲۵ میلیون دلاری در یک تأسیسات بازیافت در انتاریو خبر داد که سالانه ۵۰۰ تن متریک خوراک غنی از آهنربا را به اکسید ترکیبی عناصر نادر خاکی تبدیل خواهد کرد.

Cyclic برای تأمین موتورهای فرسوده با شرکتLime، که دوچرخه‌های الکترونیکی اشتراکی آن همه‌جا حضور دارد، و شرکتSYNETIQ، اپراتور پیشرو در زمینه اسقاط خودرو در بریتانیا، قراردادهایی امضا کرده است.

فناوری‌های انحصاری جداسازی و فرآوری، نه‌تنها عناصر نادر خاکی بلکه تمام فلزات دیگر مانند مس را نیز بازیابی می‌کنند. مس بازیابی‌شده برای پالایش مجدد و تبدیل به کاتد، به کارخانه ذوب Horne شرکت Glencore در کبک فرستاده خواهد شد.

بخش ReElement Technologies از شرکت American Resources Corp در حال پیشگامی در استفاده از کروماتوگرافی برای جداسازی فلزات از آهنرباهای عناصر نادر خاکی و باتری‌های لیتیوم-یون فرسوده در کارخانه خود در ایندیانا است.

این شرکت که در این ماه کمک‌هزینه ۲ میلیون دلاری از وزارت دفاع دریافت کرده، ادعا می‌کند که فناوری‌اش ۷۵ درصد انرژی کمتر مصرف می‌کند و ۷۰ درصد کربن کمتری نسبت به فرآیندهای بازیافت موجود منتشر می‌کند.

یک همکاری چندجانبه، شامل شرکت‌هایWestern Digital، Microsoft و Critical Materials Recycling، فناوری انحلال بدون اسید را که توسط مرکز نوآوری مواد حیاتی وزارت انرژی توسعه یافته است، به‌صورت آزمایشی برای بازیابی عناصر نادر خاکی از هارد دیسک‌های جمع‌آوری‌شده از مراکز داده مایکروسافت به کار گرفته است.

خود شرکت MP Materials نیز از طریق یک همکاری ۵۰۰ میلیون دلاری با شرکتApple، در حال گسترش فعالیت خود به کسب‌وکار بازیافت عناصر نادر خاکی است.

قدرت آهنربا

این انقلاب در بازیافت، به‌تازگی در حال گذار از مرحله آزمایشی به عملیات در مقیاس تجاری است.

اما این فناوری جدید هزینه بسیار کمتری نسبت به معادن جدید و کارخانه‌های فرآوری اولیه دارد. همچنین می‌تواند واحدها را سریع‌تر تحویل دهد.

علاوه بر این، اگر غرب بخواهد خود را از سلطه چین بر عناصر نادر خاکی رها کند، برای آنکه امیدی به پاسخگویی به تقاضای فزاینده از سوی بخش انرژی پاک داشته باشد، به هر دو جریان تأمین اولیه و ثانویه نیاز خواهد داشت.

خودروهای با موتور احتراق داخلی تنها به تعداد انگشت‌شماری موتور آهنربایی کوچک برای عملکردهای جانبی مانند حسگرها و سیستم‌های صوتی نیاز دارند. اما آهنرباهای دائمی، اجزای اصلی اکثر خودروهای الکتریکی و هیبریدی هستند که این امر به معنای افزایش پنج‌برابری نیاز به عناصر نادر خاکی است.

آهنرباهای عناصر نادر خاکی همچنین ورودی‌های حیاتی برای توربین‌های بادی هستند؛ بخشی که با تغییر جهت به سوی انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌شدت تقویت شده است.

بر اساس گزارش شرکت مشاوره‌ایMcKinsey، انتظار می‌رود تقاضای جهانی برای آهنرباهای دائمی طی دهه آینده سه برابر شود.

پیش‌بینی می‌شود مصرف عناصر نادر خاکی اصلی در آهنرباها، نئودیمیم، پرازئودیمیم، دیسپروزیم و تربیم، از ۵۹,۰۰۰ تن در سال ۲۰۲۲ به ۱۷۶,۰۰۰ تن در سال ۲۰۳۵ افزایش یابد.

بهره‌برداری از معدن شهری

بر اساس پروژه‌های در دست اقدام اعلام‌شده فعلی، طبق گزارشMcKinsey، عرضه عناصر نادر خاکی آهنربایی در سال ۲۰۳۵ با کمبودی معادل ۶۰,۰۰۰ تن، یا تقریباً ۳۰ درصد از میزان مصرف، مواجه خواهد شد.

نکته قابل توجه این است که این ارزیابی، چین را مستثنی می‌کند؛ کشوری که پیش‌بینی‌ها را منتشر نمی‌کند و تولید عناصر نادر خاکی را از طریق سهمیه‌بندی تنظیم می‌نماید.

اگرچه غرب در تلاش است تا سلطه چین بر عناصر نادر خاکی را کاهش دهد، McKinsey تنها یک تنوع‌بخشی تدریجی در عرضه را پیش‌بینی می‌کند و هشدار می‌دهد که "خطوط لوله و مسیرهای فعلی احتمالاً طی پنج تا ده سال آینده پاسخگو نخواهند بود."

این وضعیت، چین را به عنوان محتمل‌ترین بازیگری باقی می‌گذارد که هرگونه کمبود عرضه جهانی را پر خواهد کرد و معضل عناصر نادر خاکی غرب را به دهه آینده نیز خواهد کشاند.

قراضه می‌تواند اهرم مهمی در توازن جهانی قدرت عناصر نادر خاکی باشد. McKinsey انتظار دارد که انباشت قراضه ادامه یابد و از آهنرباهای کوچک‌تر در دستگاه‌های الکترونیکی به آهنرباهای بزرگ‌تر در خودروهای الکتریکی و توربین‌های بادی تغییر جهت دهد.

تا سال ۲۰۳۵، جریان ارزش عناصر نادر خاکی می‌تواند ۴۰,۰۰۰ تن قراضه پیش از مصرف و ۴۱,۰۰۰ تن قراضه پس از مصرف تولید کند. بخش اول عمدتاً در چین، بزرگ‌ترین پردازشگر جهان، قرار خواهد داشت، اما بخش دوم از نظر جغرافیایی به‌طور گسترده توزیع خواهد شد.

بهره‌برداری از آن "معدن شهری" هم به غرب در تأمین تقاضای فزاینده کمک خواهد کرد و هم به ساخت زنجیره‌های تأمین داخلی یاری خواهد رساند.

در واقع، به نقل ازMcKinsey، "قدرت بخشیدن به موتور گذار انرژی، با درک استخرهای قراضه و فناوری بهره‌برداری از آن‌ها آغاز می‌شود."

اکنون رقابت برای انجام این کار آغاز شده است.

تحلیل و جمع بندی

بازار عناصر نادر خاکی در آستانه یک دگرگونی ساختاری قرار دارد که توسط دو نیروی قدرتمند هدایت می‌شود: رشد انفجاری تقاضا به دلیل گذار به انرژی پاک و تشدید ریسک‌های ژئوپلیتیک ناشی از تسلط چین بر زنجیره تأمین. گزارش McKinsey پیش‌بینی می‌کند که تقاضا تا سال ۲۰۳۵ سه برابر شده و جهان با کمبود عرضه ۶۰,۰۰۰ تنی مواجه خواهد شد. این شکاف، فرصتی استثنایی برای سرمایه‌گذاری در دو حوزه ایجاد می‌کند: ۱) پروژه‌های معدنی خارج از چین که از حمایت دولت‌های غربی برخوردارند و ۲) فناوری‌های نوآورانه بازیافت که قادر به بهره‌برداری از "معدن شهری" رو به رشد هستند. بازیافت، که در حال حاضر کمتر از ۱ درصد است، به‌عنوان یک راه‌حل سریع‌تر، ارزان‌تر و استراتژیک برای کاهش وابستگی و پر کردن شکاف عرضه مطرح می‌شود. سرمایه‌گذارانی که بتوانند شرکت‌های پیشرو در این دو حوزه را شناسایی کنند، در موقعیت مناسبی برای بهره‌مندی از این روند بلندمدت قرار خواهند گرفت.

بر اساس داده‌های کلیدی ارائه‌شده توسط شرکتMcKinsey، می‌توان جدولی را برای نمایش چشم‌انداز عرضه و تقاضای عناصر نادر خاکی کلیدی (نئودیمیم، پرازئودیمیم، دیسپروزیم و تربیم) تا سال ۲۰۳۵ ترسیم کرد. این جدول به درک مقیاس چالش پیش رو کمک شایانی می‌کند.

پیش‌بینی بازار جهانی عناصر نادر خاکی آهنربایی (۲۰۲۲-۲۰۳۵)

رشد انفجاری تقاضا: تقاضا برای عناصر نادر خاکی مورد استفاده در آهنرباها تا سال ۲۰۳۵ تقریباً سه برابر خواهد شد. این رشد عمدتاً ناشی از گسترش بازار خودروهای الکتریکی و توربین‌های بادی است.

شکاف عظیم عرضه: مهم‌ترین یافته، کمبود پیش‌بینی‌شده ۶۰,۰۰۰ تنی تا سال ۲۰۳۵ است. این شکاف نشان می‌دهد که پروژه‌های معدنی جدید در غرب به‌تنهایی قادر به پاسخگویی به این تقاضا نخواهند بود.

اهمیت استراتژیک بازیافت: مجموع پتانسیل قراضه (۸۱,۰۰۰ تن) از نظر تئوری می‌تواند تمام شکاف عرضه (۶۰,۰۰۰ تن) را پوشش دهد و حتی مازاد ایجاد کند. این داده اهمیت حیاتی سرمایه‌گذاری در فناوری‌های بازیافت و ایجاد یک اقتصاد چرخشی برای "معدن شهری" را برجسته می‌سازد. توزیع جغرافیایی گسترده قراضه پس از مصرف، فرصتی منحصربه‌فرد برای غرب جهت کاهش وابستگی به منابع اولیه متمرکز در چین فراهم می‌کند.

تحلیل کمّی

روند تقاضا: رشد تقاضا از ۵۹,۰۰۰ تن در سال ۲۰۲۲ به ۱۷۶,۰۰۰ تن در سال ۲۰۳۵ (نرخ رشد مرکب سالانه حدود ۹ درصد) یک سیگنال صعودی بسیار قدرتمند است. این تقاضا غیرقابل جایگزین بوده و مستقیماً به اهداف کربن‌زدایی دولت‌ها گره خورده است که آن را از نوسانات اقتصادی کوتاه‌مدت تا حد زیادی مصون می‌دارد.

شکاف عرضه: کمبود ۶۰,۰۰۰ تنی معادل کل تقاضای سال ۲۰۲۲ است. این موضوع نشان‌دهنده یک عدم تعادل ساختاری عمیق است که قیمت‌ها را در بلندمدت تحت فشار صعودی قرار خواهد داد. با توجه به قیمت‌های فعلی (سپتامبر ۲۰۲۵) برای مثال نئودیمیم اکسید (حدود ۶۵ دلار بر کیلوگرم) و دیسپروزیم اکسید (حدود ۳۵۰ دلار بر کیلوگرم)، این شکاف عرضه ارزشی بالغ بر میلیاردها دلار در سال خواهد داشت.

اقتصاد بازیافت: گزارش به هزینه‌های پایین‌تر و سرعت راه‌اندازی بالاتر تأسیسات بازیافت در مقایسه با معادن اشاره می‌کند. یک پروژه معدنی جدید ممکن است برای توسعه به ۱۰ تا ۱۵ سال زمان نیاز داشته باشد، در حالی که یک کارخانه بازیافت مانند پروژه Cyclic Materials می‌تواند در عرض ۲ تا ۳ سال به بهره‌برداری برسد. این مزیت زمانی، بازیافت را به یک گزینه جذاب برای سرمایه‌گذاری میان‌مدت تبدیل می‌کند.

ملی‌گرایی منابع: این پدیده به‌وضوح در گزارش مشهود است. اقدامات چین برای محدودسازی صادرات یک نمونه کلاسیک از استفاده از منابع طبیعی به‌عنوان ابزار ژئوپلیتیک است. در مقابل، واکنش آمریکا از طریق وزارت دفاع (سرمایه‌گذاری در MP Materials و اعطای گرنت بهReElement ) نشان‌دهنده یک استراتژی تقابلی برای امنیت‌بخشی به زنجیره تأمین داخلی است. این سیاست‌ها ریسک را برای سرمایه‌گذاری در پروژه‌های غربی کاهش داده و یک کف حمایتی برای قیمت‌ها ایجاد می‌کنند. این روند تنها به آمریکا محدود نیست؛ اتحادیه اروپا نیز با "قانون مواد خام حیاتی" مسیر مشابهی را برای حمایت از تولید و بازیافت داخلی در پیش گرفته است. این سیاست‌ها عملاً به معنای ایجاد یک "مالیات ژئوپلیتیک" بر منابع چینی و اعطای "یارانه استراتژیک" به تولیدکنندگان غربی است.

تحلیل کیفی و ژئوپلیتیک

جنگ سرد فناوری: رقابت بر سر عناصر نادر خاکی بخشی از یک رقابت ژئوتکنولوژیک گسترده‌تر میان چین و غرب است. کنترل این مواد برای تولید نیمه‌هادی‌ها، تجهیزات نظامی پیشرفته، و زیرساخت‌های انرژی سبز حیاتی است. بنابراین، اقدامات دولت‌ها فراتر از منطق صرفاً اقتصادی بوده و با ملاحظات امنیت ملی گره خورده است.

ریسک تمرکز: وابستگی شدید به یک منبع واحد (چین) یک ریسک سیستماتیک برای کل صنایع غربی ایجاد کرده است. هرگونه تنش در دریای چین جنوبی، مسائل مربوط به تایوان، یا جنگ‌های تجاری جدید می‌تواند به‌سرعت به اختلال در عرضه و جهش قیمت‌ها منجر شود. این ریسک، هزینه بالاتر تولید در غرب را برای شرکت‌ها و دولت‌ها توجیه‌پذیر می‌سازد.

ملاحظات محیطی و اجتماعی(ESG): استخراج عناصر نادر خاکی به‌طور سنتی با آسیب‌های زیست‌محیطی جدی همراه بوده است. فناوری‌های بازیافت نوین، مانند آنچه ReElement با مصرف انرژی ۷۵ درصد کمتر ارائه می‌دهد، یک مزیت رقابتی قابل توجه از منظر ESG دارند. این امر آن‌ها را برای سرمایه‌گذاران نهادی که به دنبال گزینه‌های پایدار هستند، جذاب‌تر می‌کند.

تحلیل سناریو

سناریوی خوش‌بینانه (موفقیت سریع غرب): فناوری‌های بازیافت به‌سرعت به مقیاس تجاری می‌رسند و کارایی اقتصادی خود را ثابت می‌کنند. همزمان، پروژه‌های معدنی جدید در استرالیا، کانادا و آمریکا با حمایت دولت‌ها شتاب می‌گیرند. در این سناریو، شکاف عرضه تا سال ۲۰۳۰ به‌طور قابل توجهی کاهش یافته، سلطه چین تضعیف می‌شود و قیمت‌ها پس از یک دوره اوج، به ثبات می‌رسند.

سناریوی بدبینانه (شکست در تنوع‌بخش): شرکت‌های بازیافت با موانع فنی یا اقتصادی در مسیر تجاری‌سازی مواجه می‌شوند. پروژه‌های معدنی جدید به دلیل مخالفت‌های زیست‌محیطی و بوروکراسی با تأخیرهای طولانی روبرو می‌شوند. در این حالت، غرب همچنان به چین وابسته باقی می‌ماند و چین از این اهرم برای امتیازگیری‌های سیاسی و اقتصادی استفاده می‌کند. بازار با نوسانات شدید قیمت و بحران‌های دوره‌ای عرضه مواجه خواهد شد.

سناریوی ادامه وضع موجود (پیشرفت تدریجی): این محتمل‌ترین سناریو است. بازیافت به‌تدریج سهم خود را در بازار افزایش می‌دهد اما به‌تنهایی قادر به حل مشکل نیست. پروژه‌های معدنی غربی به بهره‌برداری می‌رسند اما تقاضا سریع‌تر از عرضه رشد می‌کند. در نتیجه، شکاف ۶۰,۰۰۰ تنی McKinsey تحقق می‌یابد، قیمت‌ها در سطوح بالا باقی می‌مانند و بازار یک ساختار دوقطبی پیدا می‌کند: یک بازار پرمیوم برای منابع غیرچینی و یک بازار پایه تحت کنترل چین. این وضعیت فرصت‌های آربیتراژ و سرمایه‌گذاری هوشمندانه را برای فعالان بازار فراهم می‌کند.

تحلیل از دیدگاه ذی‌نفعان

تولیدکنندگان خودروهای الکتریکی و انرژی‌های تجدیدپذیر: این گروه با بزرگ‌ترین ریسک مواجه است. آن‌ها برای بقا و رشد به عرضه پایدار و قابل پیش‌بینی آهنرباها نیاز دارند. استراتژی آن‌ها شامل عقد قراردادهای بلندمدت با تأمین‌کنندگان نوظهور، سرمایه‌گذاری مستقیم در شرکت‌های بازیافت (مانند همکاری اپل وMP Materials) و تحقیق بر روی فناوری‌های جایگزین است.

دولت‌های غربی: هدف اصلی آن‌ها کاهش آسیب‌پذیری استراتژیک است. ابزارهای آن‌ها شامل یارانه‌ها، تضمین قیمت، قوانین حمایتی و دیپلماسی برای ایجاد اتحاد با کشورهای دوستِ تولیدکننده (مانند استرالیا) است.

سرمایه‌گذاران و شرکت‌های معدنی: این گروه در موقعیت فرصت قرار دارد. ریسک‌های سیاسی، قیمت‌ها را بالا نگه داشته و بازدهی سرمایه‌گذاری در پروژه‌های خارج از چین را جذاب کرده است. شرکت‌های پیشرو در بازیافت نیز گزینه‌هایی با پتانسیل رشد بسیار بالا محسوب می‌شوند.

چین: هدف چین حفظ جایگاه مسلط و استفاده از آن به‌عنوان یک کارت برنده در مذاکرات بین‌المللی است. استراتژی چین احتمالاً شامل مدیریت دقیق سهمیه‌های تولید و صادرات برای جلوگیری از سقوط قیمت‌ها و در عین حال، حفظ وابستگی غرب خواهد بود.

جمع‌بندی و توصیه‌های استراتژیک

بازار عناصر نادر خاکی از یک بازار کالایی صرف، به یک صحنه رقابت استراتژیک جهانی تبدیل شده است. تقاضای پایدار و رو به رشد از سوی انقلاب سبز، در کنار ریسک‌های ژئوپلیتیک، یک چشم‌انداز بلندمدت صعودی برای این فلزات ترسیم می‌کند. گزارش به‌درستی تأکید می‌کند که راه‌حل تنها در استخراج بیشتر نیست، بلکه در ایجاد یک زنجیره تأمین چرخشی و پایدار از طریق بازیافت نهفته است. "معدن شهری" دیگر یک مفهوم نظری نیست، بلکه یک ضرورت اقتصادی و امنیتی است.

توصیه‌های عملی

برای سرمایه‌گذاران

ایجاد سبد سهام دوجانبه: سرمایه‌گذاری همزمان در شرکت‌های معدنی معتبر خارج از چین (مانند MP Materials, Lynas Rare Earths) برای بهره‌مندی از تولید اولیه، و شرکت‌های نوآور در حوزه بازیافت (مانند Cyclic Materials, ReElement) برای کسب سود از رشد فناوری.

رصد سیاست‌های دولتی: هرگونه قانون حمایتی، یارانه یا قرارداد دولتی جدید در آمریکا، اروپا یا استرالیا می‌تواند یک کاتالیزور قدرتمند برای رشد سهام شرکت‌های فعال در این حوزه باشد.

تمرکز بر فناوری: در بخش بازیافت، شرکتی که بتواند فرآیند خود را با کمترین هزینه و بالاترین نرخ بازیابی به مقیاس صنعتی برساند، برنده نهایی خواهد بود. ارزیابی دقیق فناوری و مدل اقتصادی شرکت‌ها حیاتی است.

برای مصرف‌کنندگان صنعتی (خودروسازان، سازندگان توربین)

مشارکت فعال در زنجیره تأمین: منتظر نمانید تا مواد اولیه به بازار عرضه شود. از طریق قراردادهای پیش‌خرید یا سرمایه‌گذاری مستقیم، عرضه آینده خود را تضمین کنید.

طراحی برای بازیافت: محصولات خود را به‌گونه‌ای طراحی کنید که جداسازی و بازیافت آهنرباها در پایان عمر محصول، آسان‌تر و اقتصادی‌تر باشد. این یک مزیت رقابتی بلندمدت ایجاد خواهد کرد.

حمایت از اقتصاد چرخشی: از طریق برنامه‌های جمع‌آوری محصولات فرسوده و همکاری با شرکت‌های بازیافت، به ایجاد یک حلقه بسته برای این مواد حیاتی کمک کنید.