Техас маш их хэрэгцээтэй байгаа нийлүүлэлтийн сүлжээг шинэчлэх загварыг санал болгож байна

Эмили Пикрелл, UH Energy Scholar

Хагас дамжуулагч чипүүд байнга жижгэрч байгаа ч хангалттай хэмжээний нийлүүлэлтийн цаадах хямрал нь Америкийн ирээдүйн ногоон байгууламжийн талаар асуулт тавих хангалттай том асуудал болж байна. 

Чипүүд нь компьютерээс эхлээд ухаалаг гар утас хүртэлх бүх зүйлд гол үүрэг гүйцэтгэдэг ч чулуужсан түлшний ноу-хау, ялангуяа цахилгаан машин, нар салхины станцуудыг орлох технологид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хятад дахь асуудал болон Ковид тахлын улмаас дэлхийн ханган нийлүүлэлтийн сүлжээ шуугиан дэгдээснээр манай дотоодын нийлүүлэлтийн сүлжээ хангалтгүй байгааг онцоллоо. Оронд нь өөрсдөө чипс үйлдвэрлэхэд саад учруулж буй хамгийн том хүчин зүйлүүдийн нэг нь юу?

Шаардлагатай газрын ховор материал.

Газрын ховор элементүүд нь ахлах сургуулийн химийн хүснэгтээс шууд гардаг нэрс бөгөөд атомын тоо 57-аас 71 хүртэл (лантанидын тоо), мөн скандиум ба иттрий.

Эдгээр элементүүд нь хагас дамжуулагч зэрэг өндөр технологийн янз бүрийн бүтээгдэхүүнүүдэд тохиромжтой дамжуулагч эсвэл соронзон шинж чанартай байдаг.

Сүүлийн жилүүдэд АНУ газрын ховор элементийн дийлэнх хэсгийг буюу ГЭБ-ын 80 хувийг Хятадаас импортолж байна. Микропроцессорын чипийн үйлдвэрлэлийн дийлэнх хэсгийг хилийн чанадад, тэр дундаа Ази руу хямд үнээр нүүлгэн шилжүүлсэн. Дэлхий даяар REE ховор биш ч олборлоход хэцүү байдаг. Учир нь тэдний хүдэр хурдан исэлддэг. Мөн олборлолтод хүндрэлтэй байгаа нь эдгээр уурхайнууд ихэвчлэн ус, хөрсний бохирдол үүсгэдэг гэсэн үг юм.

2020 он хүртэл хурдацтай урагшилж, хангамжийн тасалдал, гэрийн оффисын огцом өсөлтөөс шалтгаалсан компьютер, микрочипийн эрэлт нэмэгдэж байгаа нь хагас дамжуулагч нийлүүлэлтийн сүлжээг шуугиулсан.

Бүх шинэ тээврийн хэрэгслийн компьютержуулалт нэмэгдсэн нь автомашины салбарыг нийлүүлэлтийн сүлжээний эдгээр асуудалд эмзэг болгож байна. Энэ хомсдол нь өнгөрсөн жил автомашины үйлдвэрлэлийг сүйрүүлсэн: Форд, Ягуар Ланд Ровер, Фольксваген, Женерал Моторс, Ниссан, Даймлер, BMW, Renault үйлдвэрүүдээ хааж эсвэл чип байхгүй гэсэн шалтгаанаар үйлдвэрлэлээ багасгасан.

Мөн хомсдол амархан улам дордож магадгүй юм. Байдены засаг захиргаа 50 он гэхэд цахилгаан автомашины борлуулалтыг 2030% -д хүргэх зорилт тавьсан. Гибрид болон аккумуляторын аль алинд нь цахилгаан машинууд эдгээр машинд шаардлагатай цахилгаан моторыг REE шаарддаг. Эдгээр цахилгаан автомашины борлуулалтын зорилтод хүрэхийн тулд ялангуяа тухайн улс ногоон хөрөнгө оруулалтаа эдийн засгийн хувьд үр өгөөжтэй болгохыг зорьж байгаа бол дотоодын REE нийлүүлэлтийн хүчирхэг сүлжээг шаардах байх. 

Гэсэн хэдий ч Вьетнам, Орос, Австрали, Бразил зэрэг газруудад газрын ховор материал элбэг байгаа нь АНУ-д хангалттай нөөц байхгүй гэсэн үг биш юм. Техас, Калифорниа, Миннесота, Вайоминг, Аляск зэрэг мужуудад газрын ховор элементийн нөөц их байна.

Энэхүү хурц хямралын өмнө ч Трамп болон Байдены засаг захиргаа кампанит ажлаа дотоодын үйлдвэрлэлийг сэргээх амлалт дээр үндэслэн байгуулж, эдгээр нийлүүлэлтийн сүлжээг бий болгох хэрэгцээнд анхаарлаа хандуулж ирсэн.

Уул уурхайн салбарт үндэсний хэмжээнд онц байдал зарласан 2020 онд Ерөнхийлөгч Трампын захирамжид засгийн газраас ховор элементийн сум, пуужинд 1.75 тэрбум доллар, микро электроникийн салбарт 350 сая доллар зарцуулахаар төсөвлөсөн.

Байдены засаг захиргаа энэхүү ханган нийлүүлэлтийн сүлжээг хөгжүүлж, дэд бүтцийн хууль тогтоомжид газрын ховор элементийн чухал ашигт малтмалын үйлдвэрлэлийг дэмжсэн.

Хүлээгдэж буй эрэлтийн өсөлтийг хангахын тулд АНУ үүнийг хэр хурдан хийж чадах эсэх нь өөр асуулт юм.

Райсын их сургуулийн Бейкерийн хүрээлэнгийн Эрчим хүч, ашигт малтмал, материалын чиглэлээр ажилладаг Мишель Мичот Фоссын хэлснээр уламжлалт уул уурхай, металлын төслүүдийг ашиглалтад оруулахад 15-XNUMX жил бол илүү боломжийн хугацаа юм. Фосс өнгөрсөн жил конгрессын өмнө нүүрстөрөгчгүй тээвэрлэлтийг хангах нийлүүлэлтийн сүлжээг авч үзэх талаар мэдүүлэг өгсөн.

Фосс “Далд уурхайн хувьд хамаагүй илүү үнэтэй, хэн удаан хугацаа шаардагдахыг хэн мэдэх билээ. “АНУ, Канад зэрэг янз бүрийн газарт 15-20 жилийн хүчин чармайлтаар хараахан гэрэлтээгүй төслүүд бий. Никель, цагаан алт/палладий, газрын ховор элемент - энэ үнэхээр хэцүү." 

Үүний зэрэгцээ, Техас ховор элементийн нийлүүлэлтийн сүлжээг хөгжүүлэх нь хэрхэн үр дүнтэй болохыг харуулахыг хичээж байна.

Түүний төрийн албан тушаалтнууд ийм нийлүүлэлтийн сүлжээг хөгжүүлэх санааг төрийн болон хувийн хэвшлийн тоглогчдын аль алинд нь тэргүүлэх чиглэл болгон нэгтгэсэн.

Техасын Бизнесийн холбооны гүйцэтгэх захирал Гленн Хамер "Энэ бол эрчим хүчний үйлдвэрлэлээрээ улсдаа тэргүүлдэг Техасын сонирхлыг нэмэгдүүлж байгаа асуудал юм." "Тэр тусгаар тогтнолыг хадгалахын нэг хэсэг нь дотооддоо эсвэл олон улсын найз нөхдөөрөө дамжуулан нийлүүлэлтийн зөв сүлжээг бий болгох явдал юм."

Тус муж 2021 оны арваннэгдүгээр сарын тайландаа газрын ховор элементийн ордуудаа эрчимтэй хөгжүүлэх тодорхой төлөвлөгөөг гаргажээ. 

Төлөвлөгөөг ажил хэрэг болгох шинж чанарууд нь төрд бий. Харьцангуй уул уурхайд ээлтэй зохицуулалт, сайн дэд бүтэц, татварын хөнгөлөлт зэрэг нь АНУ-ын ховор дэлхий гэх мэт компаниудыг дэлгүүрээ нээхэд түлхэц болсон. USA Rare Earth компани 950 он гэхэд Баруун Техасын Сьерра Бланка дахь төрийн өмчийн 2023 акр талбайд зарим ховор элемент олборлож эхлэхээр төлөвлөж байна. Тус компани газрын ховор элементийг газар дээр нь боловсруулахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд уурхайгаас 16-17 газрын ховор элемент гарна гэж тооцоолж байна. (Одоогоор Калифорни мужийн Сан Бернардино хотод өөр нэг дотоодын уурхай ажиллаж байна.)

Техас муж нь одоо Хятадад ноёрхож байгаа уул уурхайн салбарын нэг хэсэг болох ховор элемент боловсруулах шаардлагатай газруудыг байгуулахыг хичээж байна. Техас мужид байрладаг Blue Line компани нь Техас мужийн Хондо хотод газрын ховор элементийг ялгах байгууламжийг холбооны санхүүжилтээр авчээ. Газрын ховор элементийг Австралийн түнш Lynas Rare Earths Ltd компаниас гаргах юм.

Lone Star муж мөн электрон хог хаягдлаас газрын ховор элементийг дахин боловсруулах анхны байгууламжуудын нэг болох Сан Маркос хотод төвтэй Urban Mining Co-г байршуулж байна. Тус компани нь Батлан ​​хамгаалах яамтай гэрээ байгуулж, ашиглах боломжтой ховор элементийг цуглуулах жижиг туршилтын хөтөлбөр хэрэгжүүлдэг. элементүүд.

Техас сайн зүйл хийснээр сайн ажиллана гэж найдаж байна. Энэ нь газрын ховор элементийг шаарддаг үйлдвэрлэлийн шугам бүхий олон компанийг татах тусам илүү олон ажлын байр бий болгож, эдийн засгаа өсгөнө гэж үзэж байна.

Үүний зарим нь аль хэдийн тохиолдож байх шиг байна.

Самсунг энэ арваннэгдүгээр сард Техасын чипний үйлдвэрт 17 тэрбум долларын хөрөнгө оруулалт хийхээр төлөвлөж байгаагаа зарласан бөгөөд энэ нь дэд бүтцээс шалтгаалж байршлын нэг шалтгаан болсон юм. Тесла аравдугаар сард төв байраа Техас руу шилжүүлэх төлөвлөгөөгөө албан ёсоор зарлав. Тус мужид цахилгаан автомашины үйлдвэрлэлээ үргэлжлүүлэн өргөжүүлэхийн тулд 1 тэрбум долларын хөрөнгө оруулалт хийхээр төлөвлөж байна.

Энэхүү Техасын ханган нийлүүлэлтийн сүлжээ нь чипс болон тэдний хэрэгцээтэй REE-ийн АНУ-ын өсөн нэмэгдэж буй эрэлтийг хангахад бараг л хангалтгүй байгаа нь ойлгомжтой. Гэсэн хэдий ч энэ нь үйлдвэрлэлийн гол үйл явцыг оффшор хийх нь үр дагаварт хүргэхгүй гэсэн төөрөгдлөөс сэрж байгаагийн урам зоригтой дохио юм.

Хьюстоны их сургуулийн Нийлүүлэлтийн сүлжээ ба логистик технологийн хөтөлбөрийн захирал Маргарет Кидд "Энэ бол маш их ахиц дэвшил, гэхдээ ядаж л хаа нэг тийшээ явж байна" гэж хэлэв. "Техас нь манай улсын бүхэл бүтэн чипний нийлүүлэлтийн сүлжээний асуудлыг шийдэхгүй, гэхдээ энэ нь эерэг алхам юм."

Байдены 25 он хүртэл ногоон эдийн засагт хүрэхийн тулд манай газрын ховор элементийн нийлүүлэлтээс 2050 дахин их хэмжээний нөөц шаардлагатай гэсэн тооцоогоор энэ нь тийм ч хурдан ирэх боломжгүй.

Эмили Пикрелл нь эрчим хүчний ахмад сурвалжлагч бөгөөд газрын тосны ордоос эхлээд аж үйлдвэрийн усны бодлого, Мексикийн цаг уурын өөрчлөлтийн тухай хамгийн сүүлийн үеийн хуулиудыг хамарсан 12 гаруй жилийн туршлагатай. Эмили АНУ, Мексик, Их Британийн өнцөг булан бүрээс эрчим хүчний асуудлаар мэдээлэв. Сэтгүүл зүйгээс өмнө Эмили АНУ-ын Засгийн газрын хариуцлагын газрын бодлогын шинжээч, олон улсын тусламжийн байгууллага болох CARE-д аудитороор ажиллаж байжээ. 

UH Energy нь Хьюстоны их сургуулийн эрчим хүчний боловсрол, судалгаа, технологийн инкубаторын төв бөгөөд эрчим хүчний ирээдүйг тодорхойлох, эрчим хүчний салбарт бизнесийн шинэ хандлагыг бий болгох чиглэлээр ажилладаг.