Texas oferă un model pentru revizuirea lanțului de aprovizionare atât de necesară

Emily Pickrell, cercetător în domeniul energiei UH

Cipurile semiconductoare devin din ce în ce mai mici, dar criza din spatele furnizării unor suficiente dintre ele a fost suficient de mare pentru a ridica întrebări cu privire la viitoarea ecologizare a Americii. 

Cipurile joacă un rol cheie în orice, de la computere la telefoane inteligente, dar sunt, de asemenea, esențiale în tehnologia care ar trebui să înlocuiască cunoștințele privind combustibilii fosili, în special vehiculele electrice și centralele solare și eoliene.

Pe măsură ce lanțurile globale de aprovizionare au răvășit – cauzate de problemele din China și de pandemia de Covid – a subliniat inadecvarea lanțului nostru de aprovizionare intern. În schimb, unul dintre cei mai mari factori limitanți în fabricarea propriilor noastre cipuri?

Materialele pământuri rare necesare.

Elementele pământurilor rare sunt nume chiar din diagrama de chimie a liceului - numerele atomice de la 57 la 71 (lantanide), plus scandiu și ytriu.

Aceste elemente au proprietăți conductoare sau magnetice ideale pentru diferite produse high-tech, inclusiv semiconductori.

În ultimii ani, Statele Unite au importat majoritatea elementelor sale de pământuri rare, sau REE - cu 80% provenind din China. Majoritatea producției de cipuri cu microprocesoare au fost în mare parte relocate în locații mai ieftine de peste mări, în special în Asia. REE nu sunt rare la nivel mondial, dar sunt greu de extras. Acest lucru se datorează faptului că minereurile lor se oxidează rapid. Dificultatea în minerit înseamnă, de asemenea, că aceste mine cauzează frecvent poluare extinsă a apei și a solului.

Avanză rapid până în 2020, iar o creștere a cererii de computere și microcipuri – determinată de întreruperile aprovizionării și de o creștere bruscă a birourilor de acasă – a zguduit lanțul de aprovizionare cu semiconductori.

Informatizarea crescută a tuturor vehiculelor noi a făcut sectorul auto vulnerabil la aceste probleme ale lanțului de aprovizionare. Lipsa a făcut ravagii în industria auto anul trecut: Ford, Jaguar Land Rover, Volkswagen, General Motors, Nissan, Daimler, BMW și Renault au închis fabrici sau au redus producția, invocând indisponibilitatea cipurilor.

Iar lipsa s-ar putea agrava cu ușurință. Administrația Biden a stabilit un obiectiv de 50% cotă de vânzări de vehicule electrice până în 2030. Vehiculele electrice, atât cele hibride, cât și cele cu baterie, necesită REE pentru motoarele electrice necesare în aceste vehicule. Atingerea acestor obiective de vânzări de vehicule electrice va necesita probabil un lanț intern de aprovizionare cu REE puternic, mai ales dacă țara intenționează să beneficieze din punct de vedere economic de toate investițiile sale ecologice. 

Cu toate acestea, abundența materialelor cu pământuri rare în locuri precum Vietnam, Rusia, Australia și Brazilia nu înseamnă că SUA nu au propriile resurse suficiente – departe de asta. Texas, California, Minnesota, Wyoming și Alaska au toate provizii semnificative de minerale rare.

Chiar și înainte de această criză acută, atât administrația Trump, cât și cea Biden și-au construit campaniile pe baza promisiunilor de a relansa producția internă și s-au concentrat pe necesitatea de a construi aceste lanțuri de aprovizionare.

Ordinul executiv din 2020 al președintelui Trump care a declarat o urgență națională în industria minieră prevedea cheltuieli guvernamentale de până la 1.75 miliarde de dolari pentru elemente din pământuri rare în muniții și rachete și 350 de milioane de dolari pentru microelectronice.

Administrația Biden a construit pe această dezvoltare a lanțului de aprovizionare, încurajând producția de minerale critice de pământuri rare în legislația privind infrastructura.

Dacă și cât de repede SUA pot face acest lucru pentru a face față creșterii așteptate a cererii este o altă întrebare.

Zece până la 15 ani este o estimare de timp mai rezonabilă pentru ca proiectele tradiționale de minerit și metal să devină operaționale, potrivit Michelle Michot Foss, cercetător în Energie, Minerale și Materiale la Institutul Baker de la Universitatea Rice. Foss a mărturisit anul trecut în fața Congresului despre considerentele lanțului de aprovizionare pentru decarbonizarea transportului.

„Pentru minerit subteran, care este mult mai scump, cine știe cât timp va dura”, a spus Foss. „Există proiecte în diverse locuri – inclusiv în SUA și Canada – care nu au văzut încă lumina zilei, mergând pe 15-20 de ani de efort. Nichel, platină/paladiu, pământuri rare – este foarte dur.” 

Între timp, Texas încearcă să facă un exemplu de sine, arătând cum ar putea funcționa dezvoltarea unui lanț de aprovizionare cu pământuri rare.

Oficialii săi de stat s-au adunat în spatele ideii de dezvoltare a unui astfel de lanț de aprovizionare ca o prioritate, atât pentru actorii guvernamentali, cât și privați.

„Aceasta este o problemă de interes crescând pentru Texas, care conduce națiunea în producția de energie”, a declarat Glenn Hamer, CEO al Asociației de Afaceri din Texas. „Parte din păstrarea acestei independențe înseamnă să ne asigurăm că avem lanțurile de aprovizionare potrivite, fie pe plan intern, fie prin intermediul prietenilor noștri la nivel internațional.”

Statul a elaborat planuri specifice de dezvoltare agresivă a zăcămintelor sale de pământuri rare, într-un raport din noiembrie 2021. 

Iar statul are atributele pentru a pune planul în acțiune. Reglementările relativ favorabile mineritului, infrastructura bună și stimulentele fiscale au ajutat deja să încurajeze companii precum USA Rare Earth să se înființeze. USA Rare Earth intenționează să înceapă exploatarea anumitor pământuri rare pe 950 de acri deținute de stat în Sierra Blanca din West Texas până în 2023. Compania intenționează să proceseze pământurile rare la fața locului și se așteaptă ca mina să producă 16 sau 17 elemente de pământuri rare. (În prezent, există o singură altă mină internă în San Bernardino, California.)

Texas încearcă, de asemenea, să stabilească locurile necesare de prelucrare a pământurilor rare - un segment al industriei miniere care este în prezent dominat de China. O astfel de companie din Texas, Blue Line, a primit finanțare federală pentru o instalație de separare a pământurilor rare în Hondo, Texas. Mineralele pământurilor rare vor veni de la partenerul său australian Lynas Rare Earths Ltd.

Statul Lone Star găzduiește, de asemenea, una dintre primele facilități de reciclare a elementelor din pământuri rare din deșeurile electronice, Urban Mining Co, cu sediul în San Marcos. Compania are un contract cu Departamentul de Apărare pentru un mic program pilot care urmărește să recolteze pământuri rare utilizabile. elemente.

Texas speră să facă bine făcând bine. Ea crede că va atrage mai multe companii cu linii de producție care necesită aceste proprietăți de pământuri rare, cu atât mai bine pentru a crea mai multe locuri de muncă și pentru a-și dezvolta economia.

Unele dintre acestea par să se întâmple deja.

Samsung și-a anunțat planurile de a investi 17 miliarde de dolari în fabrica de cipuri din Texas în luna noiembrie, invocând infrastructura drept unul dintre motivele locației. Tesla și-a oficializat planurile de a-și muta sediul în Texas în octombrie. Planifică investiții de un miliard de dolari, deoarece continuă să extindă producția de vehicule electrice în stat.

Evident, acest lanț de aprovizionare texan în curs de dezvoltare nu este suficient pentru a satisface cererea în creștere a SUA pentru cipuri și REE de care au nevoie. Totuși, este un semn încurajator că s-ar putea să ne trezim din amăgirea că delocalizarea proceselor cheie de producție nu are consecințe.

„Este un progres șocant, dar cel puțin se îndreaptă spre undeva”, a spus Margaret Kidd, director de program pentru Lanțul de Aprovizionare și Tehnologia Logistică la Universitatea din Houston. „Texasul nu va rezolva toate problemele lanțului de aprovizionare al țării noastre pentru cipuri, dar este un pas pozitiv.”

Cu estimări că va fi nevoie de 25 de ori oferta noastră actuală de pământuri rare pentru a realiza economia verde a lui Biden în 2050, aceasta nu poate veni prea curând.

Emily Pickrell este un reporter veteran în domeniul energiei, cu mai mult de 12 ani de experiență în toate domeniile, de la câmpurile petroliere la politica industrială în domeniul apei, până la cele mai recente legi mexicane privind schimbările climatice. Emily a raportat despre probleme energetice din SUA, Mexic și Regatul Unit. Înainte de jurnalism, Emily a lucrat ca analist de politici pentru Biroul de Responsabilitate al Guvernului SUA și ca auditor pentru organizația de ajutor internațional, CARE. 

UH Energy este hub-ul Universității din Houston pentru educația energetică, cercetarea și incubarea tehnologiei, care lucrează pentru a modela viitorul energetic și a crea noi abordări de afaceri în industria energetică.