النيوديميوم يمد حياتك بالطاقة (حتى لو لم تكن تعرف ذلك). والآن أصبح قضية رئيسية في التجارة أيضًا

أنابيب مغناطيس النيوديميوم الحديد بورون في برميل قبل سحقها إلى مسحوق في مصنع في تيانجين، الصين، في 11 يونيو 2010. - دوغ كانتر/بلومبرج/صور جيتي

قد لا تعرف ما هو النيوديميوم (أو حتى كيف تنطقه). لكن لديك الكثير منه في منزلك.

النيوديميوم هو عنصر من عناصر الأرض النادرة، أحد المعادن الموجودة بالقرب من أسفل الجدول الدوري والتي تعتبر حاسمة للحياة اليومية. هذا العنصر من بين الأكثر قيمة من بين جميع عناصر الأرض النادرة لأنه موجود بشكل واسع في ما يسمى بالمغناطيسات الدائمة. وتتمتع الصين تقريبًا بسيطرة احتكارية على معالجته.

نتيجة لذلك، أصبح النيوديميوم والعناصر النادرة الأخرى عاملًا رئيسيًا في التوترات التجارية بين الولايات المتحدة والصين، وهما الاقتصادان الأول والثاني في العالم على التوالي.

سيتم تعطيل جزء كبير من قاعدة التصنيع الأمريكية - السيارات، والطائرات، والأجهزة المنزلية - بدون الوصول إلى النيوديميوم. يشكل العنصر حوالي 30% من كتلة المغناطيسات الدائمة من حيث الوزن، وفقًا لرواد إيغرت، أستاذ في كلية مناجم كولورادو وخبير في المجال.

المغناطيسات النيوديميوم صغيرة جدًا وقوية جدًا.

كم القوة؟

“إذا وضعتها بجانب ثلاجة، ستسقط الثلاجة”، قال غراسيلين باسكاران، مديرة برنامج أمن المعادن الحرجة في مركز الدراسات الاستراتيجية والدولية.

نادر في الاسم فقط

تُشغل مغناطيسات النيوديميوم جميع أنواع المحركات. على عكس المغناطيسات التقليدية، فهي لا تفقد مغناطيسيتها عند تعرضها للتيار الكهربائي المستمر المستخدم لتشغيل وإيقاف المحركات.

يجعلها ذلك ضرورية لصناعة المحركات الأمريكية في السيارات، من المحركات البسيطة التي تحرك مساحات الزجاج الأمامي إلى المحركات المعقدة التي تحرك السيارات الكهربائية. كما توجد في العديد من المنتجات المنزلية، مثل أدوات الطاقة ومكيفات الهواء، بالإضافة إلى محركات الطائرات وتوربينات الرياح.

تقول إدارة ترامب إن النيوديميوم والعناصر النادرة الأخرى ضرورية جدًا للولايات المتحدة لدرجة أن الوصول إليها يمثل قضية أمن قومي. لكن الصين تهيمن على معالجة العناصر النادرة، مما يمنحها نفوذًا هائلًا في المفاوضات التجارية. تتولى الصين 90% من القدرة على المعالجة اللازمة لتحويل الخام إلى معادن قابلة للاستخدام.

“العناصر النادرة ليست نادرة”، قال إيغور هولاك، شريك في الطاقة والموارد في شركة الاستشارات كيرني. “يمكن العثور عليها في العديد من البلدان وعلى عدة قارات. لكن ما هو نادر هو الطريقة التي يُفصل بها الصخر، ويُعالج، ويُكرر.”

قال هولاك إن المعالجة عملية شاقة. يتطلب الأمر الكثير من الطاقة لتسخين الخام، الذي يُعالج بعد ذلك بالمواد الكيميائية لفصل العناصر النادرة. كما ينتج عن ذلك نفايات سامة، بعضها مشع.

“لذا، سمحت بقية العالم ببساطة للصين بتطوير هذا التركيز العالي (للمعالجة)،” قال هولاك.

تستمر القصة

بمجرد معالجة النيوديميوم (أو نسخة أقل نقاءً ولكنها لا تزال مفيدة تسمى أكسيد النيوديميوم-برازوديميوم)، يُحوّل المادة إلى مغناطيسات. وغالبًا ما يتم ذلك أيضًا في الصين. (بالنسبة لبعض المحركات ذات الأداء العالي، مثل تلك التي تشغل السيارات الكهربائية، يُضاف عنصر نادر آخر - الديسبروزيم - إلى المزيج.)

يجعل مزيج السعر والتوافر والاستخدام الواسع للنيوديميوم من إنتاجه أكثر ربحية من أي عنصر نادر آخر.

فوائد الحجم

تحاول الولايات المتحدة تقليل اعتمادها على معالجة العناصر النادرة في الصين. أعلن الرئيس دونالد ترامب في وقت سابق من هذا الشهر عن خطط لإنشاء احتياطي استراتيجي للعناصر النادرة. كما أن الحكومة الأمريكية تدعم مشاريع لزيادة التعدين والمعالجة المحلية للخام. لكن الأمر سيستغرق سنوات لمواكبة التوافر من الصين، مما يمنحها سيطرة مستمرة على هذه العناصر.

“يستغرق الأمر عدة سنوات لإدخال أي منجم أو منشأة معالجة جديدة إلى الإنتاج، حتى من اليوم الذي تتخذ فيه قرار بناء منجم أو منشأة معالجة جديدة”، قال إيغرت.

نظرًا لهيمنة الصين على السوق والمزايا المرتبطة بالحجم، لا يمكن لمُعالج ناشئ أن ينافس دون دعم حكومي كبير، قال هولاك.

لا شيء يقارن

بمجرد تحويل النيوديميوم إلى مغناطيسات، تُوضع حول نواة داخل محرك وتُربط بمحور. تحيط النواة بغلاف خارجي يتضمن شبكة من الأسلاك الكهربائية. عندما يُمرر تيار عبر تلك الأسلاك، يُنشئ مجالًا كهربائيًا يجذب، ثم يصد، المغناطيسات، مما يجبرها على الدوران وتحريك المحور.

تبحث العديد من الشركات التي تعتمد على هذه المغناطيسات عن بدائل، إما مغناطيس خالٍ من العناصر النادرة أو محرك بدون مغناطيسات. الأمل هو جعل سلسلة التوريد أكثر أمانًا ومرونة، قال هولاك.

لكن حتى الآن لا توجد بدائل.

“تتخلى عن الأداء، وتتنازل عن الكفاءة، وتتنازل عن الوزن أو الحجم، وتتنازل عن عزم الدوران، وكل ذلك له تأثير كبير على المحركات”، قال هولاك. “لا توجد حل سحري.”

لمزيد من أخبار CNN والنشرات الإخبارية، أنشئ حسابًا على CNN.com

الشروط وسياسة الخصوصية

لوحة تحكم الخصوصية

مزيد من المعلومات