MP MATERIALS CORP. 
De bestaande standaard om deze strategische mineralen te raffineren, bekend als solventextractie, is een duur en smerig proces dat China de afgelopen 30 jaar onder de knie heeft gekregen. MP Materials , Lynas Rare Earths en andere Westerse bedrijven die zeldzame aardmetalen produceren, hebben soms moeite gehad om dit proces toe te passen vanwege de technische complexiteit en de bezorgdheid over vervuiling.
Zeldzame aardmetalen zijn een groep van 17 metalen die gebruikt worden om magneten te maken die energie omzetten in beweging voor elektrische voertuigen, mobiele telefoons en andere elektronica. In de jaren 1950 hielpen Amerikaanse wetenschappers bij de ontwikkeling van de extractie van oplosmiddelen voor zeldzame aardmetalen, maar het radioactieve afval van het proces maakte het geleidelijk aan onpopulair in de Verenigde Staten.
China begon in de jaren 1980 snel uit te breiden in de industrie en heeft nu 87% van de wereldwijde raffinagecapaciteit voor zeldzame aardmetalen in handen, volgens het Internationaal Energieagentschap. Dat heeft de economie van het land naar de op één na grootste ter wereld gestuwd.
Opkomende westerse rivalen bieden nu het verleidelijke vooruitzicht om de mineralen op snellere, schonere en goedkopere manieren te verwerken, als ze succesvol van start kunnen gaan.
"Het bestaande raffinageproces voor zeldzame aardmetalen is een nachtmerrie," zegt Isabel Barton, professor mijnbouw en geologische techniek aan de Universiteit van Arizona. "Daarom zijn er zoveel bedrijven die nieuwe methoden beloven, want we hebben nieuwe nodig."
Uit interviews met bijna twee dozijn industrieconsultants, academici en leidinggevenden blijkt dat als een of meer van deze nieuwe verwerkingstechnologieën zoals gehoopt tegen 2025 een succes worden, ze de afhankelijkheid van Chinese zeldzame aardmetallentechnologie en de giftige bijproducten ervan kunnen verminderen, terwijl ze ook de plannen van westerse bedrijven ondersteunen om hogere prijzen te vragen voor de strategische mineralen.
Hoewel nog geen enkel bedrijf commercieel van start is gegaan - en sommige industrieconsultants en analisten betwijfelen of dat binnenkort wel zal lukken - is er een groep bedrijven die agressieve ontwikkelingsplannen heeft.
Op een voormalige Amerikaanse luchtmachtbasis in Louisiana wil Ucore Rare Metals halverwege 2025 zeldzame aardmetalen verwerken met behulp van een technologie die RapidSX wordt genoemd en die naar eigen zeggen minstens drie keer sneller is dan extractie met oplosmiddelen, geen gevaarlijk chemisch afval produceert en slechts een derde van de fysieke ruimte in beslag neemt.
"Ons doel is om opnieuw een Noord-Amerikaanse toeleveringsketen voor zeldzame aardmetalen op te zetten," zei Michael Schrider, chief operating officer van Ucore, tijdens een bezoek aan de locatie.
Ucore, dat in 2006 werd opgericht, was aanvankelijk van plan om een zeldzame aardmetaalafzetting in Alaska te ontginnen. Maar in 2022 gooide het bedrijf het roer om en ging zich richten op raffinage en niet op mijnbouw, een koerswijziging die voortkwam uit wat twee leidinggevenden zagen als een fout in de westerse strategie om China's dominantie op het gebied van mineralen te verzwakken door te proberen beide stappen tegelijk te beheersen.
Ucore, dat zijn proces heeft getest met financiering van het Pentagon, is nu in gesprek met 17 mijnbouwbedrijven om licht verwerkte voorraden zeldzame aardmetalen, bekend als concentraat, te kopen, ze naar de haven van New Orleans te verschepen en ze vervolgens per vrachtwagen naar een magazijn van 80.800 vierkante meter te vervoeren dat vanaf januari met de RapidSX-technologie zal worden uitgerust.
Mijnbouwers van zeldzame aardmetalen zeggen steeds vaker dat ze zich willen concentreren op het opgraven van gesteente - in plaats van hun activiteiten uit te breiden met de extra verwerkingsstap.
"Mijnbouwbedrijven zouden zich moeten richten op het vinden van nieuwe afzettingen," zegt Luisa Moreno, voorzitter van Defense Metals, dat binnen vier jaar een mijn voor zeldzame aardmetalen in British Columbia wil openen en geïnteresseerd is in het in licentie geven van de technologie van Ucore. "Je kunt de raffinage waarschijnlijk beter overlaten aan anderen die daarin gespecialiseerd zijn."
Rainbow Rare Earths is van plan om tegen 2026 in Zuid-Afrika een raffinagetechnologie voor zeldzame aardmetalen in gebruik te nemen die ontwikkeld is door haar in Florida gevestigde partner K-Technologies en gebruik maakt van een proces dat bekend staat als continue ionenuitwisseling en dat door sommige lithiumproducenten wordt gebruikt.
Startup Aether ontwikkelt nanotechnologie die eiwitten programmeert om zich selectief te binden met zeldzame aardmetalen en deze uit ertsafzettingen te extraheren.
Het Noorse privébedrijf REETec zegt dat zijn eigen raffinageproces 90% minder koolstofdioxide uitstoot dan solventextractie en eind 2024 operationeel zou moeten zijn.
En het particuliere Phoenix Tailings is eerder dit jaar begonnen met het raffineren van kleine hoeveelheden zeldzame aardmetalen in Massachusetts met behulp van een proces dat naar eigen zeggen vrij is van emissies en afval.
"Er kunnen technologieën worden ontwikkeld die veel beter zijn dan oplosmiddelextractie," zei Robert Fox, een wetenschapper bij het Idaho National Laboratory van het Amerikaanse Ministerie van Energie. Het laboratorium stemde er vorige maand mee in om nieuwe raffinagetechnieken te onderzoeken voor het privébedrijf U.S. Critical Materials, dat bezig is met de ontwikkeling van een afzetting van zeldzame aardmetalen in Wyoming.
SKEPTICISME
Ondanks de honger naar nieuwe raffinagetechnieken, waarschuwden industriële consultants dat fabrikanten misschien te veel en te snel verwachten van deze tot nu toe onbewezen groep van opkomende technologieën, vooral gezien de agressieve elektrificatiedoelstellingen van de wereld.
De technologie van Ucore heeft bijvoorbeeld nog nooit op commerciële schaal gewerkt en zal naar verwachting pas volgend jaar octrooibescherming krijgen, een tijdlijn die door industrieconsultants als zorgwekkend wordt aangemerkt gezien de sterke rivaliteit om intellectueel eigendom.
"De tijdshorizon die nodig is om al deze nieuwe raffinagetechnologieën te ontwikkelen zal langer zijn dan velen verwachten," zei Frank Fannon, een consultant voor de delfstoffenindustrie en voormalig assistent-minister van Buitenlandse Zaken van de VS. Praten over productie binnen een paar jaar "creëert een vals gevoel van veiligheid voor beleidsmakers."
Toch neemt de behoefte aan alternatieven toe, vooral na het besluit van Peking eerder dit jaar om de export van germanium, grafiet en andere metalen aan banden te leggen. Dat heeft de vrees aangewakkerd dat zeldzame aardmetalen de volgende zouden kunnen zijn.
Fannon en verschillende Amerikaanse politici hebben de Westerse regeringen opgeroepen om centrale verwerkingscentra voor zeldzame aardmetalen op te richten, een plan dat Canada al nastreeft.
In Saskatchewan werken overheidswetenschappers aan hun eigen technologie voor de verwerking van zeldzame aardmetalen nadat pogingen om Chinese technologie te kopen in 2020 op niets uitliepen.
"We keken naar bestaande technologieën en zeiden: 'Er is een betere manier om dit te doen,'" zei Mike Crabtree, CEO van de Saskatchewan Research Council (SRC), die door de provinciale overheid wordt gefinancierd. "We wilden er onze eigen draai aan geven."
Met behulp van kunstmatige intelligentie ontwierp het bedrijf verwerkingsapparatuur die volgens het bedrijf efficiënter is dan Chinese rivalen. In plaats van 100 mensen nodig te hebben, zoals bij traditionele oplosmiddelextractie, schat de SRC dat er slechts vier mensen nodig zullen zijn om de fabriek te runnen, die het bedrijf eind 2024 hoopt te openen.
Hoewel het doel van SRC is om de mijnbouw in Canada te stimuleren, zei Crabtree dat hij open staat voor licenties op de technologie voor gebruik overal ter wereld.
"Deze hele sector moet buiten China groeien om de energietransitie te ondersteunen," zei hij.
Crabtree en de SRC verwachten dat hun faciliteit meer zal kosten om te bouwen dan Chinese rivalen, maar minder om te exploiteren, omdat ze verwerkingsapparatuur willen maken die geen afval heeft en zuur en andere belangrijke chemicaliën recyclet.
En terwijl MP Materials en anderen moeite hadden om hun verwerkingsapparatuur aan te passen aan specifieke geologische afzettingen, zeggen SRC, Ucore en anderen dat ze geloven dat hun nieuwe raffinageprocessen in staat zullen zijn om de kritieke mineralen van meerdere locaties over de hele wereld te verwerken.
"Deze nieuwe bronnen voor zeldzame aardmetalen zullen van het grootste belang zijn als we de wereldwijde netto nuldoelstellingen willen halen," zei Steve Schoffstall van de Sprott Energy Transition Materials ETF , die aandelen heeft in verschillende zeldzame aardmetalenbedrijven.
- Voor dagelijks uitgebreid verslag van COP28 in uw inbox, kunt u zich hier aanmelden voor de Reuters Sustainable Switch nieuwsbrief. (Verslaggeving door Ernest Scheyder; Bewerking door Veronica Brown en Claudia Parsons)
