اختراع قد ‘يزلزل‘ توازن التنافس بين أميركا والصّين

ثمّة ميدان صناعيّ مهمّ تتقدّم فيه الصين على الولايات المتحدة والغرب عموماً. قد يتبدّل ذلك في المستقبل. مؤشّر علميّ جديد يفتح الباب على مصراعيه أمام تحوّل كبير في التنافس بين الغرب والصين.

تمكّن فريقا أبحاث من جامعتي نورث إيسترن (بوسطن) وكمبريدج (المملكة المتحدة) من تصنيع مادّة غير موجودة على الأرض، ولم يُعثر عليها سوى في النيازك.

تحدّثت "الإذاعة الوطنية العامة" إلى لورا هندرسون لويس، وهي أستاذة وباحثة في فريق نورث إيسترن، فقالت إنّ هذه المادّة هي مزيج من النيكل والحديد تعرّض للتبريد على مدى ملايين السنين مع تحرّك النيازك في الفضاء. أسّست هذه العملية مركّباً فريداً ذا مجموعة محدّدة من السمات التي تجعله مثاليّاً للاستخدام في المغناطيس الدائم المتطور الذي يشكل مكوّناً أساسياً في مروحة واسعة من الآلات المتطوّرة بدءاً بالسيارات الكهربائية وصولاً إلى توربينات المكوكات الفضائية.

تحوّل زلزاليّ

يدعى المركّب تتراتينيت. إذا كان التتراتينيت الصناعيّ فعالاً في التطبيقات الصناعية فقد يجعل تكنولوجيا الطاقة الخضراء أرخص بكثير كما يمكنه أن يهزّ سوق العناصر الأرضيّة النادرة التي تسيطر الصين عليها ويؤسس تحولاً زلزالياً في التوازن الصناعي بين الصين والغرب.

أضاف التقرير أنّ المغناطيس مكوّن أساسي لأي آلة تعمل على الكهرباء بما أنّه القناة التي تحوّل الطاقة الكهربائيّة إلى عمل ميكانيكيّ. غالبيّة المغناطيسات رخيصة وسهلة الإنتاج. لكنّ المغناطيسات الدائمة تمكّنت من مقاومة ضغوط ودرجات حرارة هائلة لفترات طويلة من الزمن. كي تتمكّن من حيازة هذه الخصائص، ستحتاج المغناطيسات إلى مكوّن خاص: عنصر أرضيّ نادر.

هل هي نادرة فعلاً؟

في الحقيقة، ليست العناصر الأرضيّة النادرة نادرة إلى هذا الحد. يمكن العثور عليها في جميع أنحاء العالم. الجزء الصعب هو استخراجها وفصلها عن عناصر أو مواد أخرى. تفكيك هذه المكوّنات ومعالجتها للحصول على العناصر الأرضية النادرة هما عمل مكلف وفوضوي.

اعتادت الولايات المتحدة أن تكون رائدة في سوق العناصر النادرة، لكنّ الصين اكتشفت في الثمانينات مخزوناً ضخماً من هذه العناصر داخل حدودها. وتمكّنت الصين من استخراج هذه المواد ومعالجتها بطرق أرخص من طرق الآخرين بالنظر إلى أنّ كلفة العمالة لديها كانت أقل بكثير وإلى أنّها كانت مستعدة لتحمل الأكلاف البيئية التي لم تكن قليلة. تسيطر الصين اليوم على أكثر من 71 في المئة من عمليات الاستخراج حول العالم و 87 في المئة من إمكانات المعالجة العالمية للعناصر الأرضية النادرة.

هيمنة الصين

إنّ عنصرين من تلك العناصر، نيوديميوم وبرازيوديميوم، هما مكوّنان أساسيان في تصنيع المغناطيسات الدائمة الأمر الذي يعني أنّ الصين تسيطر الآن على سوق المغناطيس الدائم وهي تصنّع أكثر من 80 في المئة من هذه الأدوات المتطورة.

في الوقت نفسه، تزداد الحاجة إلى عناصر الأرض النادرة والمغناطيسات الدائمة مع انتقال العالم إلى اقتصاد مبني على الطاقة الخضراء.

بحسب التقرير، استيقظت الولايات المتحدة على فكرة أنها في وضع استراتيجيّ غير مؤات في التنافس مع الصين ضمن هذا الميدان الحيويّ لاقتصادها وأمنها القوميّ. لقد أعادت تشغيل منجم للعناصر الأرضيّة النادرة في كاليفورنيا وهي تبحث في إمكانيّة تأسيس مناجم محتملة جديدة في أريزونا ونيفادا ووايومينغ. لكنّ تلك المناجم ستحتاج إلى أكثر من عقد كي تبدأ بالإنتاج.

حماسة

لهذا السبب، يقول جوناثان هَيكَوي، رئيس شركة "ستورمكرو كابيتال" للاستثمار في العناصر النادرة، إنّ اكتشاف التتراتينيت الصناعيّ مثير للحماسة إلى هذا الحدّ. هذا المركّب قويّ للغاية إلى درجة أنّ المنتجين سيصنعون مغناطيسات للآلات الأكثر تطلّباً. إذا حصل ذلك فسيكون بإمكان الولايات المتحدة ملء حصة كبيرة من سوق المغناطيس، وتقليص حاجتها إلى بعض عناصر الأرض النادرة. وسيمثّل ذلك تحوّلاً ضخماً في علاقة أميركا مع الصين. لن تعود الولايات المتحدة أسيرة لمنافس بدافع الحاجة إلى هذه المواد الأساسية أو معتمدة عليها للحصول على قطع جوهرية لإنتاج التكنولوجيا الحيوية.

مهلاً

ثمّة جانب سلبيّ محتمل. العناصر الأرضيّة النادرة لا تُستخدم فقط في إنتاج المغناطيسات الدائمة. هي مستخدمة أيضاً في الألياف الضوئيّة وماسحات الإشعاع وأجهزة التلفزيون والإلكترونيّات الشخصيّة. يرى هيكوي أنّه لو اختفى قسم كبير من سوق العناصر الأرضيّة النادرة فسيكون ممكناً انتشار الاضطراب في إنتاج جميع تلك العناصر الأخرى ممّا يجعل استخراجها أكثر كلفة وترفع الأسعار بالنسبة إلى المستهلك.

سيمرّ وقت طويل قبل أن يصبح التتراتينيت في موقع إثارة الاضطراب في أي أسواق موجودة بحسب لورا لويس. وتقول إنه لا يزال أمام المادة الكثير من الاختبارات لمعرفة ما إذا كانت صلبة ومفيدة كما هي المادة الآتية من الفضاء. إذا تبيّن ذلك فستحتاج الشركات إلى ما بين خمس وثماني سنوات من العمل المضني قبل أن يستطيع أيّ أحد تصنيع المغناطيسات الدائمة من خلالها.

في هذا الوقت، يقول جوناثان هيكوي إنّه لو رغبت الدول في الاستثمار باستخراج العناصر الأرضية النادرة وتحمّل التداعيات البيئيّة فما من سبب يدعو للاعتقاد بأنها عاجزة عن إعادة التوازن مع الصين في هذا المجال. "إذا كانت مستعدّة لإنتاج هذه الأمور، فبإمكانكم تخطي هذه المسائل ويمكنكم إنتاج هذه الأشياء بطريقة مسؤولة بيئيّاً. هذا ليس أسوأ من استخراج وإنتاج الألومينيوم مثلاً".