Dziennikarz ekonomiczny, publicysta Studia Opinii
więcej publikacji autora Jan Cipiur
(@Getty Images)
Autor opisał inicjatywę siedmiu amerykańskich firm z doświadczeniami w tej dziedzinie, zdecydowanych znaleźć nowe pola wykorzystania tzw. ziem rzadkich. Zauważył przytomnie, że „15 pierwiastków, od ceru do iterbu, występuje w istocie w obfitości”. Cytowany w notce geolog Richard Ch. Anderson wyraził to dobitniej, mówiąc, że „rzadkie” nie są wcale rzadkie. Dodał, że „w skorupie ziemskiej jest np. więcej ceru, niż antymonu, tungstenu, czy rtęci, i to nie koniec listy”. Wiadomość jest sprzed prawie 70 lat, więc dodać trzeba, że w latach następnych odkryto dwa następne pierwiastki tego rodzaju. Znamy ich teraz 17, przy czym jeden z nich to promet, pierwiastek wytworzony najpierw sztucznie i dopiero potem znaleziony śladowo w rudach uranu.
Nasza cywilizacja rozwijała się wraz z umiejętnością wykorzystania metali „pospolitych”: ołowiu, miedzi, cyny (miedź w stopie z cyną daje brąz), cynku, żelaza, tudzież złota oraz srebra. Pierwsze pierwiastki (zwane też metalami) ziem rzadkich (ang. rare earths elements, REE) odkryli dopiero XVIII-wieczni badacze. Nazwano je tak z powodu wielkich trudności z wyodrębnianiem czystej postaci tych pierwiastków. „Rzadkie” są bowiem skałolubne, więc występują głównie w skorupie ziemskiej w formie węglanów, tlenków, fosforanów i krzemianów. Nie znajdzie się zatem ich samorodków, jak zdarzało się to kopaczom złota w Klondike. Są równocześnie tzw. pierwiastkami niekompatybilnymi, co oznacza, że w trakcie wytapiania się skał lub krystalizacji magmy koncentrują się w powstającym stopie. Ich poszukiwacze mieliby łatwiej, gdyby wytrącały się w tych procesach w czystej formie, ale wtedy byłyby znacznie mniej rzadkie, byłyby wręcz pospolite i banalne. Przez dekady wydawały się nieprzydatne, więc tylko bardzo nieliczni znali ich dziwne nazwy.
Pierwsze pierwiastki (zwane też metalami) ziem rzadkich (ang. rare earths elements, REE) odkryli dopiero XVIII-wieczni badacze
Po latach dociekliwość odkrywców zaowocowała wiedzą o ich cennych cechach. Jedne wyróżniają się unikalną przewodnością elektryczną i cieplną, inne niespotykanymi własnościami magnetycznymi i luminescencyjnymi. Jednak własności te stały się ważne dopiero niedawno. Po raz pierwszy jeden z pierwiastków ziem rzadkich znalazł zastosowanie w gazowych lampach ulicznych instalowanych od końca XVIII w. Ich białe światło powstawało po przejściu płomienia przez rodzaj otuliny, w której skład wchodził dwutlenek toru. Z innymi nowinkami z tamtych lat czas obszedł się okrutnie, tak jak z kamieniami do zapalniczek wytwarzanymi od 1905 r. w 70 proc. z REE i w 30 proc. z żelaza.
Metalurdzy zauważyli jednak, że REE poprawiają jakość stali. W stalowniach dodawano je więc do wsadu hurtem, ponieważ nie było taniego sposobu oddzielenia jednego pierwiastka od pozostałych. Co ciekawsze, jeszcze w 1954 r. „The New York Times” pisał, że „nikt zdaje się nie wiedzieć, dlaczego poprawiają strukturę stali w sposób, w jaki to czynią”. Podobnie dobre efekty pierwiastki z tej grupy dawały w przemyśle ceramicznym, więc powtarzano próby znalezienia kolejnych zastosowań. Wkrótce sprawdziły się w produkcji rur próżniowych, szkieł okularów przeciwsłonecznych, oświetlenia studyjnego. Stawały się coraz przydatniejsze. Przemysł się na nie nie rzucił, ale kupował ich coraz więcej. W 1954 r. amerykańskie zużycie tlenków ziem rzadkich z zasobów własnych pozyskiwanych z kopalni odkrywkowej Mountain Pass w Kalifornii oraz importu wyniosło ok. 5 mln funtów, czyli niecałe 2300 ton. Popyt rósł wraz ze spadkiem ceny z ok. 4,5 dol. do 1 dol. za jeden funt w 1954 r. Największe zapotrzebowanie zgłaszały stalownie.
Podobnie jak niektóre minerały i materiały krytyczne, jak np. lit (patrz: grafika), pierwiastki ziem rzadkich zaczęły zyskiwać na znaczeniu wraz z przesuwaniem jednostek miar produkcji z ton i kilometrów blachy w kierunku mili-, mikro- i nanometrów. Efektywnych i efektownych zarazem zastosowań REE pojawiało się z czasem coraz więcej. Na czele listy produktów warunkujących dalszy rozwój cywilizacji są teraz półprzewodniki tworzące układy scalone (chipy). W latach 80. XX w. do ich produkcji potrzeba było 12 minerałów oraz ich związków. Do dziś liczba ta urosła do ponad 60. Poza krzemem i węglikiem krzemu jest wśród nich german, arsenek galu czy azotan galu.
W obecnym stadium technologicznym REE mają w tandemie z litem decydujący wpływ na przejście w komunikacji i transporcie na zasilanie energią elektryczną pobieraną z baterii. Neodym służy z kolei do wytwarzania bardzo silnych magnesów do turbin wiatrowych, silników elektrycznych i twardych dysków
W obecnym stadium technologicznym REE mają w tandemie z litem decydujący wpływ na przejście w komunikacji i transporcie na zasilanie energią elektryczną pobieraną z baterii. Neodym służy z kolei do wytwarzania bardzo silnych magnesów do turbin wiatrowych, silników elektrycznych i twardych dysków. Magnesy wytworzone ze stopu żelaza z neodymem i borem mają moc ponad 400 kilodżuli na 1 m3, tj. 10 razy wyższą niż tanie magnesy z obrazkami na lodówki. Europ – umożliwia wyświetlanie jaskrawych barw w telewizorach i monitorach; lantan jest niezbędny m.in. w obiektywach; jeszcze inne pierwiastki z opisywanej grupy są używane przy produkcji radarów, systemów komunikacyjnych i zaawansowanych broni, a także w medycznych urządzeniach obrazowych niezbędnych np. w rezonansach magnetycznych. W metalurgii ich dodatek tworzy stopy o unikatowych własnościach. Niektóre zastosowania REE prawdopodobnie są objęte ścisłą tajemnicą. W każdym razie, pierwiastki ziem rzadkich stały się nieodzowne, a dostęp do nich jest kwestią strategiczną, tym bardziej ważną, im wyżej jest państwo w globalnej hierarchii.
Według firmy analitycznej IDTechEX najwięcej REE jest używanych do produkcji magnesów, na drugim miejscu są katalizatory, potem szkło i luminofory, na czwartym miejscu są baterie, a następnie cała gama innych zastosowań.
Chiński prawie monopol
Opisywane pierwiastki, choć tak cenne i strategiczne, są w handlu międzynarodowym ledwo kroplą. Wielki niepokój wokół ich podaży oraz jej struktury potwierdza jednak, że mała kropla może przelać czarę. W 2023 r. wartość ich łącznego eksportu wyniosła ok. 3,4 mld dol., a rok później urosła do ok. 3,75 mld dol., tj. była wyższa o prawie niezauważalne 350 mln dol. Wbrew wnioskom z wiedzy o głównym ich producencie, Chiny nie są ich największym światowym eksporterem. Jest nim, a przynajmniej była w 2023 r., Birma (Myanmar), która sprzedała ich wtedy za granicę za prawie 1,5 mld dol. Chiny były w tym samym roku ich czołowym importerem (prawie 2 mld dol.). Państwo Środka prowadzi także ich eksport, ale więcej kupuje za granicą (saldo ujemne Chin w obrocie REE wyniosło w 2023 r. prawie 1,5 mld dol.).
Dane te potwierdzają absolutne światowe pierwszeństwo Pekinu w stosowaniu pierwiastków ziem rzadkich pochodzących głównie z własnych zasobów, co jest pochodną ogromnego udziału Chin w produkcji akumulatorów do samochodów elektrycznych, paneli fotowoltaicznych, wysoko wytrzymałej stali itp. Dla porównania, USA kupiły w tym samym roku REE za 181 mln dol., a sprzedały za granicę za 190 mln. W obrocie międzynarodowym REE znacznie bardziej od Stanów liczy się Japonia (eksport na poziomie 261 mln dol., import – 478 mln dol.). Kraje Europy są poza ekstraklasą – trochę wytwarzają i sprzedają, trochę importują. Np. Niemcy kupiły w 2023 r. REE za 83 mln dol., a Polska za 7 mln dol. Co nieco ziem rzadkich pozyskujemy w kraju jako produkty uboczne pozyskiwania miedzi przez KGHM, stąd nasz eksport REE w 2023 r. za 5,5 mln dol. Dominacja Chin jest wielka i niezaprzeczalna.
Dobrze ponad pół wieku temu, gdy pierwiastki ziem rzadkich nie były jeszcze takie ważne, ich pozyskiwanie ograniczało się niemal wyłącznie do złóż w USA. Zachód i ZSRS z jego satelitami weszły wtedy w stan zimnej wojny i wielkich zbrojeń, zatem ziemie rzadkie stawały się niezbędne, bo pozwalały uzyskiwać stal pancerną odporną na uderzenia pocisków. Szybko absolutnym liderem wydobycia skał z ich zawartością stały się Chiny. Atutem Chin jest łatwy dostęp do REE, w swoich granicach mają odpowiednie kopaliny tuż pod powierzchnią, co umożliwia relatywnie tanią eksploatację odkrywkową. Ponadto, kilkadziesiąt lat temu te pierwiastki nie były specjalnie drogie, a Chiny w żaden sposób nie ograniczały ich sprzedaży. Do kwestii środowiskowych przykładały mało wagi, więc rozwinęły wielkie moce rafinacyjne z użyciem mnóstwa chemii. W tych okolicznościach Chińska Republika Ludowa stała się prawie globalnym monopolistą w wydobyciu i rafinowaniu pierwiastków ziem rzadkich, czyli sprowadzaniu ich do postaci koniecznej w najrozmaitszych procesach technologicznych.
Wraz z rosnącym popytem wzrosły ceny REE. German jest sprzedawany na kilogramy – jeden kosztował ostatnio od 14 tys. dol. do przeszło 18,5 tys. dol. Tańszy jest gal – 1700–2600 dol. za kilogram. Podobnie jak w przypadku metali szlachetnych jednostką handlową dla rutenu i rodu są uncje. Pierwszy kosztuje w okolicach 600 dol. za uncję, a drugi aż 5375 dol. Rod jest zatem najdroższy wśród pierwiastków ziem rzadkich – w przeliczeniu na tonę może kosztować ponad 17 mln dol. Neodym potrafił osiągnąć w maju 2025 r. prawie 56 tys. dol. za tonę. Także niektóre surowce krytyczne mają wysokie ceny. Kobalt (m.in. niezbędny w bateriach) kosztował ostatnio za tonę od ok. 27 tys. dol. do 36 tys. dol., a tej samej ilości litu nie można było kupić za mniej niż ponad 9 tys. dol.
W 2024 r. globalne wydobycie REE wyniosło 390 tys. ton, z czego z Chin pochodziło 270 tys. ton, a ze Stanów Zjednoczonych – 45 tys. ton. Dla porównania, z Rosji, która w tej klasyfikacji zajęła 8. pozycję – 2,5 tys. ton, a z dziesiątego w zestawieniu Wietnamu zaledwie 300 ton. Bardziej wrażliwe na koszty państwa zachodnie nie kwapiły się z rozwijaniem własnych mocy przetwarzania minerałów zawierających REE, więc często wysyłały wydobyty u siebie surowiec do jego wzbogacenia w Chinach. Drugim czynnikiem kształtującym takie podejście było przekonanie, że wraz z wieszczonym „końcem historii” Chiny dołączą w ten czy inny sposób do szeroko pojmowanego Zachodu. Zamiast końca historii mamy jednak konfrontację, na linii USA – Chiny znacznie ostrzejszą od objęcia Białego Domu przez Donalda Trumpa jeszcze w 2017 r.
Zdając sobie sprawę z strategicznego znaczenia REE, Chiny ułożyły listę towarów eksportowych pod ścisłą kontrolą państwową. Znalazły się na niej pierwiastki ziem rzadkich i niektóre minerały krytyczne. Pod koniec 2024 r. Pekin zakazał wywozu do USA galu, germanu i antymonu. Zakaz może też objąć tungsten i molibden, które w lutym br. zostały dołączone do wspomnianej listy. Pozyskiwania galu zaprzestano w Stanach już w 1987 r. Jego import kosztował Amerykanów w minionym roku 150 mln dol. Całkowity brak tego pierwiastka odjąłby ponoć z amerykańskiej produkcji ok. 3,1 mld dol. Przy olbrzymich rozmiarach amerykańskiej gospodarki to suma ledwo dostrzegalna, ale dotyczy ona produkcji o kluczowym znaczeniu, także w wyścigu z Chinami. W 2024 r. aż 80 proc. zużycia REE w USA musiało być zaspokojone importem. Firmy amerykańskie kupiły rok temu za granicą np. cały potrzebny im gal i grafit naturalny.
Zachodnich polityków i biznes nurtują zatem wielkie obawy, czy zasobów pierwiastków ziem rzadkich, litu i kilku innych surowców krytycznych starczy dla wszystkich, czy też nie wejdą one na lata w skład chińskiego arsenału narzędzi oddziaływania na USA oraz UE, Japonię, Koreę Południową. Dopiero przyszłość pokaże, czy najistotniejszym źródłem obecnych obaw, a nawet histerii wokół REE nie jest aby imperialny zwrot prezydenta Donalda Trumpa, na dłuższą metę nie do zaakceptowania przez Chiny, przynajmniej pod obecnym przywództwem. Trudno ocenić przesłanki wypowiedzi amerykańskiego prezydenta w sprawie przejęcia przez USA władztwa nad Grenlandią, ale bardzo zalecana byłaby tu wielka ostrożność. Olbrzymia wyspa jest niezwykle bogata we wszelkie minerały, w tym pierwiastki ziem rzadkich i surowce krytyczne, ale Trump będzie rządził jeszcze 3,5 roku, co w kontekście „dobrania się” przez kogokolwiek do tych zasobów jest okresem co najmniej trzy razy za krótkim. Zwłaszcza wobec spodziewanego oporu świata ze względów środowisko-klimatycznych. Bezpieczniej założyć, że podobnie jak z Kanadą jako życzeniowym „51. stanem USA” Trump uprawia jakąś grę. Co innego z Ukrainą i jej rzeczywistymi i potencjalnymi złożami REE, choć głównie surowców krytycznych. Kiedyś dostęp do nich przysłuży się być może USA, ale teraz jest bardziej elementem rozgrywki Ameryki z Chinami, Rosją i własnymi wyborcami (zwrot finansowego wkładu USA w wojnę Ukrainy z Rosją).
Prognozowanie bilansu pierwiastków ziem rzadkich jest ekstremalnie trudne. Eksperci, którzy zjedli na tym zadaniu zęby, podkreślają, że na ich popyt i podaż wpływają miriady czynników, także politycznych, takich jak np. decyzje o finansowanych z podatków subsydiach dla pojazdów elektrycznych, wiatraków energetycznych czy paneli fotowoltaicznych. Rozmiary wynikających z tego omyłek mogą być olbrzymie. Pod uwagę brać trzeba również chiński interwencjonizm ekonomiczny, który sprawił, że w 2023 r. produkcja akumulatorów litowo-jonowych miała wynieść w Państwie Środka w przeliczeniu na jednostki mocy ponad 2 terawaty, podczas gdy globalny popyt na te baterie był dwukrotnie mniejszy. Identyczna proporcja wystąpiła między chińską podażą paneli fotowoltaicznych i światowym ich odbiorem. Eksperci z OECD opublikowali w maju 2025 r. raport (OECD Inventory of Export Restrictions on Industrial Raw Materials), w którym zwracają uwagę, że od 2009 r. aż pięciokrotnie wzrosła liczba rozmaitych ograniczeń eksportu surowców przemysłowych, a najwięcej przybyło ich w dwóch ostatnich latach. Wprawdzie najczęściej dotyczą surowców wtórnych i odpadów, ale bardzo dużo takich ograniczeń dotyczy także kobaltu i pierwiastków ziem rzadkich. Co będzie działo się na rynku RRE w dłuższym czasie nie wiadomo. Pewne jest tylko to, że ich znaczenie będzie rosło. Jest pewna szansa, choć dziś wydaje się nikła, że Polska skorzysta na tym boomie.
Jak Feniks, więc z popiołów
W latach 80. XX w. szlakiem pani profesor Zofii Kielan-Jaworowskiej, która odkryła na pustyni Gobi szkielety wielu nieznanych wcześniej gatunków dinozaurów i pierwotnych ssaków, podążyli inni Polacy. Byli nimi geolodzy biorący udział m.in. w polsko-mongolskiej ekspedycji zorganizowanej z naszej strony przez firmę „Przedsiębiorstwo Usług Geologicznych za Granicą GEOPOL”. Nad rzeką Ługin-Goł niedaleko granicy z Chinami znaleźli bardzo duże złoża kopalin zawierających pierwiastki ziem rzadkich. Sprawa ewentualnego ich wspólnego pozyskiwania umarła jednak śmiercią naturalną. Polska była wtedy w katastrofalnej sytuacji gospodarczo-politycznej, a Chiny oferowały każdemu ich dowolne ilości po niskich (w porównaniu z obecnymi) cenach, ponieważ globalne zapotrzebowanie na RRE było pod koniec XX w. wciąż małe.
To nie wszystko. Pierwiastki ziem rzadkich występują w węglu i więcej ich w odmianie brunatnej niż kamiennej. Obu rodzajów mamy pod dostatkiem, ale wskutek bardzo niskiej koncentracji REE w węglowych złożach, pozyskiwanie rzadkich metali poprzez przerabianie węgla byłoby środowiskowo-ekonomicznym absurdem. Odpadem ze spalania węgla jest wszakże popiół, a temperatura procesu nie niszczy REE – ich koncentracja po wyeliminowaniu spalonego węgla może wynosić nawet 300–400 ppm, czyli 30–40 kg na tonę popiołów. Badaczki ze śląskich uczelni dr hab. Aleksandra Rybak i dr hab. Aurelia Rybak opublikowały w 2021 r. artykuł (Characteristics of Some Selected Methods of Rare Earth Elements Recovery from Coal Fly Ashes). Napisały, że z tony pyłów dymnicowych kosztującej 13 dol. można wyodrębnić pierwiastki REE o wartości do 600 dol. W Polsce odkładamy na hałdy przy elektrowniach ok. 13 mln ton takich pyłów rocznie, więc gdyby szacunki były słuszne i przystąpilibyśmy do wydzielania REE z popiołów odpadowych, to nie licząc wielkich ilości odkładanych od ponad 100 lat, można byłoby uzyskiwać co roku pierwiastki ziem rzadkich o wartości do 8 mld dol.
Nie jest to powód do dumy, ale przy gigantycznej elektrowni w Bełchatowie powstała największa na świecie hałda z popiołów. Polskie służby geologiczne wytypowały poza nią do przebadania na obecność REE ok. 1300 innych hałd. Odkładając na bok kwestie środowiskowo-technologiczne, potencjał w kraju zapewne jest. Badania polskie i amerykańskie (Rice University) muszą jednak zostać potwierdzone. Tu kolejny news: polska spółka Neutrino Geology SA złożyła wniosek patentowy na prawdopodobnie przełomową metodę oznaczania zawartości pierwiastków ziem rzadkich w ziemi właśnie, a tym bardziej w hałdach. Jeśli zatem doszłoby do długotrwałej blokady dostępu USA i UE do chińskich zasobów metali ziem rzadkich, Zachód wydaje się nie być w tak fatalnej pozycji, jak to wygląda obecnie. Niestety, wielką rolę odgrywa w tej ocenie słowo „długotrwały”, ponieważ zarówno zagospodarowanie potencjalnych nowych złóż poza Chinami, jak ciągle hipotetyczne podjęcie przemysłowego przerobu popiołu zajęłyby wiele lat.
Dalekosiężne przewidywania dotyczące pierwiastków ziem rzadkich i surowców krytycznych muszą być obarczone błędami, ponieważ nawet najbliższa przyszłość jest nieprzewidywalna. Jeśli jednak założyć odważnie, że nasza cywilizacja nie zatrzyma się w rozwoju, to nie przestaniemy zapewne grzebać w ziemi i ku rozpaczy wielu zatroskanych bardziej stanem środowiska, niż poziomem materialnego dobrobytu, rozgrzebywać będziemy ją coraz intensywniej.
Rozwój rynku inwestycji społecznie odpowiedzialnych w Polsce pozostaje na etapie początkowym. Wynika to m.in. z relatywnie krótkiej historii krajowego rynku kapitałowego oraz z faktu, iż inwestorzy koncentrują się przede wszystkim na osiąganiu zysków.
Polska chce zablokować umowę o wolnym handlu z krajami Ameryki Południowej. Powodem są głównie obawy rolników o konkurencyjność ich produktów. W jaki sposób realizacja umowy z Mercosur może wpłynąć na unijne rolnictwo i jakie mogą być też jej inne skutki?
