Тэхас прапануе мадэль для вельмі неабходнага капітальнага рамонту ланцуга паставак

Эмілі Пікрэл, стыпендыят UH Energy

Паўправадніковыя мікрасхемы ўвесь час становяцца меншымі, але крызіс, звязаны з пастаўкай дастатковай колькасці іх, быў дастаткова вялікім, каб выклікаць пытанні аб будучым азеляненні Амерыкі. 

Чыпы адыгрываюць ключавую ролю ва ўсім, ад камп'ютараў да смартфонаў, але яны таксама важныя ў тэхналогіі, якая павінна замяніць ноу-хау на выкапнёвым паліве, асабліва ў электрамабілях і сонечных і ветраных электрастанцыях.

Паколькі глабальныя ланцужкі паставак зарычалі - з-за праблем у Кітаі і пандэміі Covid - гэта падкрэсліла неадэкватнасць нашай унутранай ланцужкі паставак. Адзін з самых вялікіх фактараў, якія стрымліваюць вытворчасць уласных чыпаў?

Неабходныя рэдказямельныя матэрыялы.

Назвы рэдказямельных элементаў з'яўляюцца адразу ў школьнай табліцы хіміі - атамныя нумары ад 57 да 71 (лантаніды), а таксама скандый і ітрый.

Гэтыя элементы валодаюць праводнымі або магнітнымі ўласцівасцямі, ідэальнымі для розных высокатэхналагічных прадуктаў, у тым ліку паўправаднікоў.

У апошнія гады Злучаныя Штаты імпартавалі большую частку сваіх рэдказямельных элементаў, або РЗЭ, з якіх 80% паступае з Кітая. Большая частка вытворчасці мікрапрацэсарных чыпаў была ў асноўным перанесена ў больш танныя месцы за мяжой, асабліва ў Азію. РЗЭ не з'яўляюцца дэфіцытам ва ўсім свеце, але іх цяжка здабываць. Гэта таму, што іх руды хутка акісляюцца. Цяжкасці здабычы карысных выкапняў таксама азначаюць, што гэтыя шахты часта выклікаюць значнае забруджванне вады і глебы.

Перанясемся ў 2020 год, і ўсплёск попыту на камп'ютары і мікрачыпы, абумоўлены перабоямі ў пастаўках і рэзкім павелічэннем колькасці хатніх офісаў, абурыў ланцуг паставак паўправаднікоў.

Узмоцненая камп'ютэрызацыя ўсіх новых аўтамабіляў зрабіла аўтамабільны сектар уразлівым да гэтых праблем з ланцужкамі паставак. Дэфіцыт нанёс хаос аўтамабільнай прамысловасці ў мінулым годзе: Ford, Jaguar Land Rover, Volkswagen, General Motors, Nissan, Daimler, BMW і Renault закрылі заводы або скарацілі вытворчасць, спаслаўшыся на недаступнасць чыпаў.

І дэфіцыт можа лёгка пагоршыцца. Адміністрацыя Байдэна паставіла мэту ў 50% продажаў электрамабіляў да 2030 г. Электрамабілі, як гібрыдныя, так і акумулятарныя, патрабуюць РЗЭ для электрарухавікоў, неабходных у гэтых транспартных сродках. Дасягненне гэтых мэтавых паказчыкаў па продажах электрамабіляў, верагодна, запатрабуе моцнай унутранай ланцужкі паставак РЗЭ, асабліва калі краіна мае намер атрымаць эканамічную выгаду ад усіх сваіх зялёных інвестыцый. 

Тым не менш, багацце рэдказямельных матэрыялаў у такіх месцах, як В'етнам, Расія, Аўстралія і Бразілія, не азначае, што ў ЗША няма ўласных дастатковых рэсурсаў - далёка не так. Тэхас, Каліфорнія, Мінесота, Ваёмінг і Аляска маюць значныя запасы рэдказямельных мінералаў.

Яшчэ да гэтага вострага крызісу адміністрацыі Трампа і Байдэна будавалі свае кампаніі на абяцаннях адрадзіць унутраную вытворчасць і засяродзіліся на неабходнасці стварэння гэтых ланцугоў паставак.

Выканаўчы ўказ прэзідэнта Трампа ад 2020 года, які абвясціў надзвычайнае становішча ў горназдабыўной прамысловасці, прадугледжвае выдаткі ўрада да 1.75 мільярда долараў на рэдказямельныя элементы ў боепрыпасах і ракетах і 350 мільёнаў долараў на мікраэлектроніку.

Адміністрацыя Байдэна абапіралася на гэтае развіццё ланцужкоў паставак, заахвочваючы вытворчасць крытычна важных рэдказямельных мінералаў у заканадаўстве аб інфраструктуры.

Іншае пытанне, ці змогуць і як хутка ЗША задаволіць чаканы ўсплёск попыту.

Па словах Мішэль Мішот Фос, супрацоўніка аддзела энергетыкі, мінералаў і матэрыялаў Інстытута Бэйкера пры Універсітэце Райса, больш разумны ацэначны тэрмін ад дзесяці да 15 гадоў для таго, каб праекты па здабычы карысных выкапняў і металу пачалі дзейнічаць. У мінулым годзе Фос даваў паказанні перад Кангрэсам аб меркаваннях ланцужкоў паставак для дэкарбанізацыі транспарту.

«Для падземнай здабычы, якая значна даражэйшая, хто ведае, каму гэта спатрэбіцца», — сказаў Фос. «Ёсць праекты ў розных месцах - у тым ліку ў ЗША і Канадзе - якія яшчэ не ўбачылі свет, працягваючы 15-20 гадоў намаганняў. Нікель, плаціна/паладый, рэдказямельныя элементы - гэта сапраўды цяжка». 

Тым часам Тэхас спрабуе паказаць сябе прыкладам, паказваючы, як можа працаваць развіццё ланцужка паставак рэдказямельных элементаў.

Яе дзяржаўныя чыноўнікі аб'ядналіся за ідэю развіцця такой ланцужкі паставак у якасці прыярытэту як для дзяржаўных, так і для прыватных гульцоў.

«Гэта пытанне выклікае ўсё большую цікавасць у Тэхасе, які лідзіруе ў краіне па вытворчасці энергіі», - сказаў Глен Хамер, генеральны дырэктар Тэхаскай асацыяцыі бізнесу. «Частка захавання гэтай незалежнасці азначае забеспячэнне таго, каб у нас былі правільныя ланцужкі паставак унутры краіны або праз нашых сяброў за мяжой».

У справаздачы за лістапад 2021 г. штат намеціў канкрэтныя планы па агрэсіўнай распрацоўцы радовішчаў рэдказямельных элементаў. 

І ў дзяржавы ёсць атрыбуты, каб рэалізаваць гэты план. Адносна спрыяльныя для здабычы карысныя выкапні правілы, добрая інфраструктура і падатковыя льготы ўжо дапамаглі заахвоціць такія кампаніі, як USA Rare Earth, адкрыць краму. USA Rare Earth плануе пачаць здабычу некаторых рэдказямельных элементаў на 950 дзяржаўных акрах у Сьера-Бланка ў Заходнім Тэхасе да 2023 года. Кампанія плануе апрацоўваць рэдказямельныя элементы на месцы і чакае, што шахта будзе вырабляць 16 або 17 рэдказямельных элементаў. (У цяперашні час існуе толькі адна хатняя шахта ў Сан-Бернардына, Каліфорнія.)

Тэхас таксама спрабуе стварыць неабходныя месцы па апрацоўцы рэдказямельных элементаў - сегмент горназдабыўной прамысловасці, дзе ў цяперашні час дамінуе Кітай. Адна з такіх тэхаскіх кампаній, Blue Line, атрымала федэральнае фінансаванне для аб'екта па падзелу рэдказямельных элементаў у Хонда, штат Тэхас. Рэдказямельныя мінералы будуць паступаць ад аўстралійскага партнёра Lynas Rare Earths Ltd.

У штаце Lone Star таксама размешчана адно з першых прадпрыемстваў па перапрацоўцы рэдказямельных элементаў з электронных адходаў, кампанія Urban Mining Co, якая базуецца ў Сан-Маркасе. Кампанія заключыла кантракт з Міністэрствам абароны на невялікую пілотную праграму, якая імкнецца здабываць прыдатныя для выкарыстання рэдказямельныя рэчывы. элементы.

Тэхас спадзяецца дасягнуць поспеху, робячы дабро. Ён лічыць, што гэта прыцягне больш кампаній з вытворчымі лініямі, якія патрабуюць гэтыя рэдказямельныя ўласцівасці, тым лепш стварыць больш працоўных месцаў і развіваць сваю эканоміку.

Здаецца, штосьці з гэтага ўжо адбываецца.

Кампанія Samsung абвясціла аб сваіх планах інвеставаць 17 мільярдаў долараў у тэхаскую фабрыку чыпаў у лістападзе гэтага года, назваўшы інфраструктуру адной з прычын размяшчэння. У кастрычніку Tesla афіцыйна апублікавала планы па пераносе сваёй штаб-кватэры ў Тэхас. Ён плануе інвестыцыі ў 1 мільярд долараў, працягваючы пашыраць вытворчасць электрамабіляў у штаце.

Відавочна, што гэтай тэхаскай ланцужкі паставак, якая толькі зараджаецца, недастаткова, каб задаволіць расце попыт ЗША на мікрасхемы і неабходныя ім РЗЭ. Тым не менш, гэта абнадзейлівы знак таго, што мы, магчыма, прачынаемся ад зману, што перанос ключавых вытворчых працэсаў не мае наступстваў.

"Гэта хісткі прагрэс, але, па меншай меры, ён кудысьці рухаецца", - сказала Маргарэт Кід, дырэктар праграмы ланцужкоў паставак і лагістычных тэхналогій Універсітэта Х'юстана. «Тэхас не збіраецца вырашаць праблемы ўсёй краіны з ланцужкамі паставак чыпсаў, але гэта пазітыўны крок».

З улікам таго, што для дасягнення экалагічна чыстай эканомікі Байдэна да 25 г. спатрэбіцца ў 2050 разоў больш нашых цяперашніх запасаў рэдказямельных элементаў, гэта не можа адбыцца занадта хутка.

Эмілі Пікрэл з'яўляецца ветэранскім рэпарцёрам па энергетыцы, з больш чым 12-гадовым вопытам работы: ад нафтавых радовішчаў да прамысловай палітыкі ў галіне вады і да апошніх мексіканскіх законаў аб змене клімату. Эмілі паведамляла пра энергетычныя праблемы з ЗША, Мексікі і Вялікабрытаніі. Да журналістыкі Эмілі працавала аналітыкам палітыкі ў Упраўленні падсправаздачнасці ўрада ЗША і рэвізорам міжнароднай арганізацыі дапамогі CARE. 

UH Energy - гэта вузел Х'юстанскага універсітэта для энергетычнай адукацыі, навуковых даследаванняў і тэхналагічных інкубацый, які працуе над фарміраваннем энергетычнай будучыні і выпрацоўкай новых дзелавых падыходаў у энергетычнай галіне.