Einblick: Die Welt kämpft darum, Chinas Einfluss auf lebenswichtige seltene Erden für den Übergang zu sauberer Energie zu lockern

2. August (Reuters) – Die Raffinierung seltener Erden für die grüne Energiewende ist schwierig. Fragen Sie einfach MP Materials und Lynas.

Die beiden weltweit größten Unternehmen für seltene Erden außerhalb Chinas stehen vor der Herausforderung, Gestein aus ihren Minen in Bausteine ​​für Magnete umzuwandeln, die in der gesamten Weltwirtschaft verwendet werden, vom iPhone von Apple (AAPL.O) über das Model 3 von Tesla (TSLA.O) bis hin zu Lockheed Martin (LMT.N) F-35-Kampfflugzeug.

Nachdem Peking letzten Monat Exportkontrollen für die strategischen Metalle Gallium und Germanium eingeführt hatte, wurde das Bestreben des Westens, eine unabhängige Versorgung mit kritischen Mineralien zu entwickeln, noch dringlicher. Dies schürte weltweit Befürchtungen, dass China als nächstes den Export von Seltenen Erden oder Verarbeitungstechnologie blockieren könnte.

Die jüngsten Bemühungen von MP (MP.N), Lynas (LYC.AX) und anderen Unternehmen, ihre eigenen seltenen Erden zu raffinieren, verdeutlichen die schwierige Aufgabe, vor der der Rest der Welt steht, um Chinas Würgegriff auf die Schlüsselgruppe der 17 Metalle zu brechen, die für die Reinigung benötigt werden Energiewende, ergaben Interviews mit mehr als einem Dutzend Beratern, Führungskräften, Investoren und Branchenanalysten.

Technische Komplexität, Partnerschaftsprobleme und Bedenken hinsichtlich der Umweltverschmutzung behindern die Fähigkeit der Unternehmen, China Marktanteile abzujagen, das nach Angaben der Internationalen Energieagentur 87 % der weltweiten Raffineriekapazität für Seltene Erden kontrolliert.

Wenn Projekte weiterhin Schwierigkeiten haben, könnten mehrere Volkswirtschaften ihr Ziel, die Kohlenstoffemissionen bis 2050 auf Netto-Null zu senken, um die Auswirkungen des Klimawandels zu minimieren, ohne die Beteiligung Pekings nicht erreichen.

Laut zwei mit der Angelegenheit vertrauten Quellen sind die Pläne des australischen Unternehmens Lynas, gemeinsam mit einem in Texas ansässigen Partner eine Raffinerie für seltene Erden in den USA zu bauen, gescheitert. Lynas hat erklärt, dass man versucht, eine Raffinerie für seltene Erden in Westaustralien fertigzustellen, die mit Hürden zu kämpfen hatte, und an anderer Stelle in Texas eine eigene Anlage baut.

Das Ziel von MP, im Jahr 2020 seine eigenen Seltenerdmetalle zu raffinieren, wurde durch die COVID-19-Pandemie und technische Herausforderungen blockiert, sodass das Ziel auf Ende 2023 verschoben wurde. Aktualisierungen könnten am Donnerstag erfolgen, wenn das Unternehmen voraussichtlich seine Quartalsergebnisse bekannt geben wird.

Ende letzten Jahres gab das in den USA ansässige Unternehmen MP bekannt, dass es Raffinerieanlagen in der Nähe seiner kalifornischen Mine im Rahmen eines komplizierten Kalibrierungsprozesses in Betrieb genommen habe, der bisher jedoch nicht erfolgreich verlaufen sei, so dass das Unternehmen bei der Raffination und damit bei fast allen Einnahmen von China abhängig sei. MP baut außerdem eine Magnetanlage in Texas, um General Motors (GM.N) zu beliefern, wofür die kalifornische Raffinerieausrüstung betriebsbereit sein muss.

„Der Inbetriebnahmeprozess (seltene Erden) ist mühsam, mit Unterbrechungen und Anläufen“, sagte Jim Litinsky, CEO und größter Anteilseigner von MP, im Mai gegenüber Investoren.

MP, dessen zweitgrößter Anteilseigner das chinesische Unternehmen Shenghe Resources (600392.SS) ist, lehnte eine Stellungnahme vor den Ergebnissen ab.

„Der Prozess der Raffinierung seltener Erden kann sehr heikel sein“, sagte Kray Luxbacker, der die Abteilung für Bergbau und Geologie der University of Arizona leitet und nicht mit MP oder seinen Kollegen verbunden ist. „Es gibt einfach so viele komplexe Schritte.“

Seltenerdmagnete wandeln Kraft in Bewegung um und sind die wesentlichen Komponenten im Motor eines Elektrofahrzeugs. Sie sind leichter und halten weitaus höheren Temperaturen stand als herkömmliche Magnete, was teilweise auf ihre einzigartigen chemischen Eigenschaften zurückzuführen ist.

Raffinerien für seltene Erden müssen sich je nach Geologie einer Lagerstätte mit 17 Metallen auseinandersetzen, die alle nahezu die gleiche Größe und das gleiche Atomgewicht haben, was die Trennung komplex macht. Diese seltenen Erden müssen in einer bestimmten Reihenfolge herausgesucht werden, um zu verhindern, dass MP und seine Kollegen bestimmte Elemente herauspicken, die sie möglicherweise benötigen.

Um beispielsweise Neodym und Praseodym zum Bau von EV-Magneten zu gewinnen, muss MP zunächst das weniger wünschenswerte Lanthan und Cer entfernen, die etwa 83 % seiner kalifornischen Lagerstätten ausmachen, in einem Prozess, der auf einem komplizierten Cocktail aus Säuren, Basen und anderen Chemikalien beruht sind auf die Geologie des Bergwerks abgestimmt.

Während MP bei der Wiederinbetriebnahme seiner 2017 gekauften Mine auf chinesisches Fachwissen vertraute, ist dieses Know-how weniger hilfreich, wenn es um die maßgeschneiderte Raffinerieausrüstung geht. Ähnliche Probleme könnten etwa ein halbes Dutzend anderer Unternehmen plagen, die sich anderswo auf der Welt selbstständig weiterentwickeln wollen, sagten Analysten.

„Was in China über viele Jahre passiert ist, ist, dass sie stark und geschickt in die Verarbeitungskapazitäten investiert haben, um das (seltene Erden-)Material von der Mine bis zum Magneten umzuwandeln“, sagte Allan Walton, Metallurgieprofessor an der Universität Universität Birmingham.

Chinas Raffinerie-Know-how habe es dem Land ermöglicht, die Preise für seltene Erden auf verschiedenen Stufen der Verarbeitungsketten zu seinem Vorteil zu steuern, einschließlich niedriger Preise für Fertigprodukte, um ausländische Konkurrenz zu hemmen, sagten Analysten.

Die Raffinierung seltener Erden „wird selbst von denen, die Magnetkapazitäten entwickeln, nicht wirklich in Betracht gezogen“, sagte Ryan Castilloux, Mineralienberater bei Adamas Intelligence.

Durch die strategische Konzentration auf Industrien, die die Magnete verwenden – hergestellt aus seltenen Erden, die in China raffiniert werden und deren Gewinnmargen gezielt niedrig gehalten werden – kann Peking seine boomende Elektrofahrzeugindustrie ankurbeln, fügte Castilloux hinzu.

[1/5]Ein Blick auf die Seltenerdmetall-Tagebaumine von MP Materials in Mountain Pass, Kalifornien, USA, 30. Januar 2020. Bild aufgenommen am 30. Januar 2020. REUTERS/Steve Marcus/Dateifoto Lizenzrechte erwerben

Chinas Modell kam letzten Monat deutlich zum Vorschein, als die Preise für Seltene Erden auf den niedrigsten Stand seit fast drei Jahren sanken, was zum Teil auf das steigende chinesische Angebot zurückzuführen war. China bietet Magnetherstellern, die sein Material verwenden, außerdem einen Exportrabatt von 13 %, was seine Dominanz weiter ausbaut.

Peking erlaubt seit Jahren den Import von leicht verarbeitetem Gestein, das als Seltenerdkonzentrat bekannt ist, zur Raffinierung. Die Strategie trägt dazu bei, Preise sicherzustellen, die andere Länder dazu anregen, neue Minen zu graben, aber keine Verarbeitungsanlagen zu bauen, die auch radioaktive Abfälle produzieren können, sagten Analysten.

MP hat im vergangenen Jahr etwa 43.000 Tonnen Konzentrat zur Raffinierung nach China verschifft. Aus behördlichen Unterlagen geht hervor, dass das Unternehmen auch Fluoridabfälle aus China – mit Verlust – verkauft hat, die ein früherer Eigentümer an seinem Standort in Kalifornien zurückgelassen hatte, wo strenge Lagerungsvorschriften für das Material gelten.

Auch Myanmar, Vietnam und andere Länder versenden Konzentrat zur Raffinierung nach China.

Lynas veredelt in Malaysia Konzentrate, die das Unternehmen in Australien produziert, aber die Behörden in Kuala Lumpur planen, die Importe im nächsten Jahr zu blockieren, mit der Begründung, dass die Lynas-Anlage radioaktive Abfälle austritt, eine Anschuldigung, die Lynas bestreitet. Ziel ist es, noch in diesem Jahr eine Ersatzverarbeitungsanlage in Australien zu eröffnen.

Das Unternehmen verkauft seit langem Seltenerdmetalle in den USA an das Privatunternehmen Blue Line, um es zu Spezialmaterialien zu verarbeiten.

Im Jahr 2019 einigten sich die beiden auf den Bau von Raffinerieanlagen in der Nähe von San Antonio, Texas, und besprachen mit Beamten der Trump-Regierung ihre Pläne, „der einzige Großproduzent von separierten (Seltenerdelementen) auf der Welt außerhalb Chinas zu werden“, wie aus erhaltenen E-Mails hervorgeht von Reuters.

Doch dieser zum Teil vom Pentagon finanzierte Versuch sei inzwischen gescheitert, sagten zwei Quellen gegenüber Reuters. Die Gründe für den Einsturz, über die bisher nicht berichtet wurde, konnten nicht sofort ermittelt werden.

Blue Line verschob den Kommentar an Lynas. Das Pentagon sagte, es sei nicht in der Lage, sofort Stellung zu nehmen. Lynas verwies auf frühere Pressemitteilungen, lehnte jedoch einen weiteren Kommentar ab. Unterdessen aktualisierte Lynas diese Woche seine Pläne für weitere Raffinerieanlagen, die es entlang der texanischen Küste mit 258 Millionen US-Dollar an Pentagon-Mitteln baut.

Andernorts zielen Projekte in Schweden, Südafrika, Australien und anderen Ländern darauf ab, seltene Erden aus Minenabfällen und Nebenprodukten zu gewinnen, die laut Adamas Intelligence erfolgreich 8 % der weltweiten Nachfrage decken könnten.

Benchmark Mineral Intelligence, ein Marktdatenanbieter, schätzt, dass China 89 % des weltweiten Neodyms und Praseodyms, den Schlüsselmetallen für EV-Magnete, raffiniert, eine Dominanz, die bis 2028 voraussichtlich auf 75 % sinken wird.

Benchmark prognostiziert, dass Chinas weltweite Kontrolle über die Raffination von Dysprosium von 99 % im Jahr 2023 auf 94 % im Jahr 2028 sinken wird. Dysprosium trägt dazu bei, die Magnetisierung bei hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten.

Entscheidende Innovationen seien auch erforderlich, um Chinas Würgegriff auf den Sektor zu brechen, ohne die Umweltqualität zu beeinträchtigen, sagten Branchenanalysten, mit Bedenken darüber, dass giftige Abfälle in den aktuellen Prozessen Projekte behindern.

Die Bemühungen von Leading Edge Materials (LEM.V), die schwedische Seltenerdlagerstätte Norra Karr zu erschließen, wurden 2016 aufgrund von Bedenken, dass Chemikalien ins Trinkwasser gelangen könnten, eingestellt. Das Unternehmen überarbeitete die Minenpläne, um sie nachhaltiger zu gestalten, und reichte dieses Jahr einen neuen Umweltantrag ein.

Tesla kündigte im Mai Pläne an, Elektromagnete ohne Seltene Erden herzustellen, und verwies auf „Umwelt- und Gesundheitsrisiken“ im bestehenden Prozess.

„China hat vor Jahrzehnten die strategische Entscheidung getroffen, seine Fähigkeiten zur Verarbeitung seltener Erden auszubauen, trotz der Umweltfolgen der verfügbaren Technologie“, sagte Melissa Sanderson, Präsidentin von American Rare Earths (ARR.AX), das mehrere Projekte für seltene Erden in den USA entwickelt.

American Rare Earths arbeitet mit Wissenschaftlern der US-Regierung am Lawrence Livermore Laboratory zusammen, um Bakterien zu entwickeln, die Seltene Erden verarbeiten könnten. Auch die Privatunternehmen Locus Mining und Aether Bio untersuchen Möglichkeiten zur Nutzung von Biotensiden bzw. Nanotechnologie.

UCore Rare Metals (UCU.V), Mosaic (MOS.N) und das privat geführte Unternehmen USA Rare Earth untersuchen ebenfalls verschiedene Verarbeitungstechnologien.

Dennoch werden sauberere Lösungen noch Jahre von der Produktion entfernt sein.

„Wenn Sie innovativ sein und Lösungen auf den Markt bringen können, die seltene Erden effizient produzieren, haben Sie eine enorme Marktchance“, sagte Nathan Picarsic, Mitbegründer des geopolitischen Beratungsunternehmens Horizon Advisory.

Berichterstattung von Ernest Scheyder und Eric Onstad; zusätzliche Berichterstattung von Nick Carey und Melanie Burton; Bearbeitung durch Veronica Brown und Susan Heavey

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Ernest Scheyder ist ein preisgekrönter leitender Korrespondent, der sich mit der grünen Energiewende und den ihr zugrunde liegenden Mineralien befasst. Er ist außerdem Autor eines demnächst erscheinenden Buches über den weltweiten Streit darüber, wo, wie und warum diese Mineralien produziert werden. Zuvor berichtete er über die US-amerikanische Schieferölrevolution, Politik und Umwelt. Kontakt: +1-469-691-7667