ტეხასი გთავაზობთ მოდელს ძალიან საჭირო მიწოდების ჯაჭვის კაპიტალური რემონტისთვის

ემილი პიკრელი, UH ენერგეტიკოსი

ნახევარგამტარული ჩიპები სულ უფრო და უფრო პატარა ხდება, მაგრამ მათი საკმარისად მიწოდების მიღმა არსებული კრიზისი საკმარისად დიდი იყო იმისთვის, რომ წამოიჭრას კითხვები ამერიკის მომავალი გამწვანების შესახებ. 

ჩიპები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ყველაფერში, კომპიუტერებიდან დაწყებული სმარტფონებით დამთავრებული, მაგრამ ისინი ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ტექნოლოგიაში, რომელიც უნდა შეცვალოს წიაღისეული საწვავის ცოდნა, განსაკუთრებით ელექტრომობილები და მზის და ქარის ქარხნები.

როგორც კი გლობალური მიწოდების ჯაჭვები იძაბება - გამოწვეული ჩინეთში არსებული პრობლემებითა და Covid-ის პანდემიით - მან ხაზი გაუსვა ჩვენი შიდა მიწოდების ჯაჭვის არაადეკვატურობას. ერთ-ერთი ყველაზე დიდი შემზღუდველი ფაქტორი ჩვენივე ჩიპების წარმოებაში?

საჭიროა იშვიათი დედამიწის მასალები.

იშვიათი დედამიწის ელემენტები არის სახელები უმაღლესი სკოლის ქიმიის გრაფიკიდან - ატომური რიცხვები 57-დან 71-მდე (ლანთანიდები), პლუს სკანდიუმი და იტრიუმი.

ამ ელემენტებს აქვთ გამტარი ან მაგნიტური თვისებები, იდეალურია სხვადასხვა მაღალტექნოლოგიური პროდუქტებისთვის, მათ შორის ნახევარგამტარებისთვის.

ბოლო წლების განმავლობაში, შეერთებულმა შტატებმა იმპორტირებულია თავისი იშვიათი დედამიწის ელემენტების უმეტესი ნაწილი, ანუ REE - 80% მოდის ჩინეთიდან. მიკროპროცესორული ჩიპების წარმოების უმეტესობა ძირითადად გადატანილი იყო საზღვარგარეთ უფრო იაფ ადგილებში, განსაკუთრებით აზიაში. REE არ არის მწირი მთელ მსოფლიოში, მაგრამ მათი ამოღება რთულია. ეს იმიტომ ხდება, რომ მათი საბადოები სწრაფად იჟანგება. სამთო მოპოვების სირთულე ასევე ნიშნავს, რომ ეს მაღაროები ხშირად იწვევენ წყლისა და ნიადაგის დიდ დაბინძურებას.

სწრაფად 2020 წლამდე და კომპიუტერებზე და მიკროჩიპებზე მოთხოვნის ზრდამ - გამოწვეული მიწოდების შეფერხებით და სახლის ოფისების მკვეთრი ზრდით - გააფუჭა ნახევარგამტარების მიწოდების ჯაჭვი.

ყველა ახალი ავტომობილის გაზრდილმა კომპიუტერიზაციამ საავტომობილო სექტორი დაუცველი გახადა მიწოდების ჯაჭვის პრობლემების მიმართ. შარშან დეფიციტმა ავტოინდუსტრიაში ზიანი მიაყენა: Ford-მა, Jaguar Land Rover-მა, Volkswagen-მა, General Motors-მა, Nissan-მა, Daimler-მა, BMW-მ და Renault-მა დახურეს ქარხნები ან შეამცირეს წარმოება, ჩიპების მიუწვდომლობის მოტივით.

და დეფიციტი შეიძლება ადვილად გაუარესდეს. ბაიდენის ადმინისტრაციამ დაადგინა 50% EV გაყიდვების წილის მიზანი 2030 წლისთვის. ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებს, როგორც ჰიბრიდულ, ასევე ბატარეის მანქანებს, ესაჭიროებათ REE ამ მანქანებისთვის საჭირო ელექტროძრავებისთვის. EV გაყიდვების ამ მიზნების მიღწევას, ალბათ, დასჭირდება ძლიერი შიდა REE მიწოდების ჯაჭვი, განსაკუთრებით თუ ქვეყანა აპირებს ეკონომიკურად ისარგებლოს მთელი თავისი მწვანე ინვესტიციით. 

თუმცა იშვიათი დედამიწის მასალების სიმრავლე ისეთ ადგილებში, როგორიცაა ვიეტნამი, რუსეთი, ავსტრალია და ბრაზილია, არ ნიშნავს იმას, რომ აშშ-ს არ აქვს საკუთარი საკმარისი რესურსები - მისგან შორს. ტეხასს, კალიფორნიას, მინესოტას, ვაიომინგისა და ალასკას აქვს იშვიათი დედამიწის მინერალების მნიშვნელოვანი მარაგი.

ამ მწვავე კრიზისამდეც კი, როგორც ტრამპმა, ასევე ბაიდენის ადმინისტრაციამ თავიანთი კამპანიები ააშენეს შიდა წარმოების აღორძინების დაპირებებზე და ყურადღება გაამახვილეს ამ მიწოდების ჯაჭვების შექმნის აუცილებლობაზე.

პრეზიდენტ ტრამპის 2020 წლის აღმასრულებელი ბრძანება, რომელმაც სამთო ინდუსტრიაში ეროვნული საგანგებო მდგომარეობა გამოაცხადა, ბიუჯეტიდან 1.75 მილიარდ დოლარამდე დახარჯა იშვიათი დედამიწის ელემენტებზე საბრძოლო მასალასა და რაკეტებში და 350 მილიონი აშშ დოლარი მიკროელექტრონიკაზე.

ბაიდენის ადმინისტრაციამ დააფუძნა ამ მიწოდების ჯაჭვის განვითარება, წაახალისა იშვიათი მიწიერი მინერალების წარმოება ინფრასტრუქტურის კანონმდებლობაში.

შეუძლია თუ არა და რამდენად სწრაფად აშშ ამას მოთხოვნის მოსალოდნელი ზრდის დასაკმაყოფილებლად სხვა საკითხია.

რაისის უნივერსიტეტის ბეიკერის ინსტიტუტის ენერგეტიკის, მინერალებისა და მასალების თანამშრომელი მიშელ მიშოტ ფოსის თქმით, ათი-დან 15 წლამდე უფრო გონივრული დროა ტრადიციული სამთო და ლითონის პროექტების ამოქმედებისთვის. ფოსმა შარშან კონგრესამდე მოწმობა მისცა მიწოდების ჯაჭვის მოსაზრებებს ტრანსპორტის დეკარბონიზაციის შესახებ.

„მიწისქვეშა მოპოვებისთვის, რომელიც გაცილებით ძვირია, ვინ იცის, ვისი დრო დასჭირდება“, - თქვა ფოსმა. „არსებობს პროექტები სხვადასხვა ადგილას - მათ შორის აშშ-სა და კანადაში - რომლებიც ჯერ კიდევ არ ნახულობენ დღის სინათლეს და გრძელდება 15-20 წლიანი ძალისხმევა. ნიკელი, პლატინა/პალადიუმი, იშვიათი მიწები - ეს ნამდვილად ხისტია. 

იმავდროულად, ტეხასი ცდილობს საკუთარი თავის მაგალითის გაკეთებას და აჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება იმუშაოს იშვიათი დედამიწის მიწოდების ჯაჭვის განვითარებამ.

მისი სახელმწიფო მოხელეები მხარს უჭერენ მიწოდების ასეთი ჯაჭვის განვითარების იდეის პრიორიტეტს, როგორც მთავრობის, ასევე კერძო მოთამაშეებისთვის.

”ეს არის ტეხასის მიმართ ინტერესის მზარდი საკითხი, რომელიც ლიდერობს ერს ენერგიის წარმოებაში,” - თქვა გლენ ჰამერმა, ტეხასის ბიზნეს ასოციაციის აღმასრულებელმა დირექტორმა. ”ამ დამოუკიდებლობის შენარჩუნების ნაწილი ნიშნავს იმის უზრუნველყოფას, რომ ჩვენ გვაქვს სწორი მიწოდების ჯაჭვები, როგორც შიდა, ისე ჩვენი მეგობრების მეშვეობით საერთაშორისო დონეზე.”

სახელმწიფომ 2021 წლის ნოემბრის ანგარიშში შეადგინა კონკრეტული გეგმები იშვიათი დედამიწის საბადოების აგრესიულად განვითარებისთვის. 

და სახელმწიფოს აქვს ატრიბუტები, რომ გეგმა განახორციელოს. შედარებით მაინისთვის მეგობრული რეგულაციები, კარგი ინფრასტრუქტურა და საგადასახადო შეღავათები უკვე დაეხმარა ისეთი კომპანიების წახალისებას, როგორიცაა USA Rare Earth, შექმნან მაღაზია. USA Rare Earth გეგმავს გარკვეული იშვიათი დედამიწის მოპოვებას 950 სახელმწიფო საკუთრებაში არსებულ ჰექტარზე სიერა ბლანკაში, დასავლეთ ტეხასის შტატში 2023 წლისთვის. კომპანია გეგმავს იშვიათი მიწების ადგილზე დამუშავებას და მოელის, რომ მაღარო გამოიმუშავებს 16 ან 17 იშვიათი დედამიწის ელემენტს. (ამჟამად, მხოლოდ ერთი სხვა შიდა მაღარო არსებობს სან ბერნარდინოში, კალიფორნია.)

ტეხასი ასევე ცდილობს შექმნას იშვიათი დედამიწის გადამამუშავებელი ადგილები - სამთო ინდუსტრიის სეგმენტი, რომელიც ამჟამად დომინირებს ჩინეთის მიერ. ერთ-ერთმა ტეხასის შტატში დაფუძნებულმა კომპანიამ, Blue Line-მა მიიღო ფედერალური დაფინანსება იშვიათი მიწების გამოყოფისთვის ტეხასის ქალაქ ჰონდოში. იშვიათი დედამიწის მინერალები მიიღება მისი ავსტრალიელი პარტნიორისგან Lynas Rare Earths Ltd.

Lone Star სახელმწიფო ასევე მასპინძლობს ერთ-ერთ პირველ ობიექტს, რომელიც გადაამუშავებს იშვიათი დედამიწის ელემენტების ელექტრონული ნარჩენებისგან, სან მარკოსში დაფუძნებული Urban Mining Co. კომპანიას აქვს თავდაცვის დეპარტამენტის კონტრაქტი მცირე საპილოტე პროგრამაზე, რომელიც ცდილობს იშვიათი გამოსაყენებელი დედამიწის მოსავლის აღებას. ელემენტები.

ტეხასი იმედოვნებს, რომ კარგს გააკეთებს სიკეთის კეთებით. იგი თვლის, რომ ის მოიზიდავს უფრო მეტ კომპანიას საწარმოო ხაზებით, რომლებიც საჭიროებენ ამ იშვიათი დედამიწის თვისებებს, მით უკეთესი იქნება მეტი სამუშაო ადგილის შექმნა და მისი ეკონომიკის გაზრდა.

ზოგიერთი მათგანი, როგორც ჩანს, უკვე ხდება.

Samsung-მა გამოაცხადა თავისი გეგმები ტეხასის ჩიპების ქარხანაში 17 მილიარდი დოლარის ინვესტირებას ამ ნოემბერში და ასახელებს ინფრასტრუქტურას, როგორც ადგილმდებარეობის ერთ-ერთ მიზეზს. Tesla-მ ოქტომბერში გააფორმა თავისი შტაბ-ბინის ტეხასში გადატანის გეგმები. ის გეგმავს 1 მილიარდი დოლარის ინვესტიციას, რადგან ის აგრძელებს შტატში ელექტრომობილების წარმოების გაფართოებას.

ცხადია, ახალი ტეხასური მიწოდების ჯაჭვი არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ დააკმაყოფილოს აშშ-ს მზარდი მოთხოვნა ჩიპებზე და მათ საჭირო REE-ებზე. მიუხედავად ამისა, ეს არის გამამხნევებელი ნიშანი იმისა, რომ ჩვენ შეიძლება ვიღვიძებდეთ იმ ილუზიისგან, რომ ძირითადი წარმოების პროცესების ოფშორირებას შედეგები არ მოჰყვება.

„ეს რყევი პროგრესია, მაგრამ მაინც სადღაც მიდის“, - თქვა მარგარეტ კიდმა, ჰიუსტონის უნივერსიტეტის მიწოდების ჯაჭვისა და ლოგისტიკის ტექნოლოგიის პროგრამის დირექტორმა. ”ტეხასი არ აპირებს გადაჭრას მთელი ჩვენი ქვეყნის მიწოდების ჯაჭვის პრობლემები ჩიფსებისთვის, მაგრამ ეს პოზიტიური ნაბიჯია.”

შეფასებით, რომ 25-ჯერ მეტი იქნება ჩვენი დღევანდელი იშვიათი მიწების მარაგი, რათა მივაღწიოთ ბაიდენის 2050 წლის მწვანე ეკონომიკას, ეს არ შეიძლება ძალიან მალე მოვა.

ემილი პიკრელი არის ვეტერანი ენერგეტიკის რეპორტიორი, 12 წელზე მეტი ხნის გამოცდილებით, რომელიც მოიცავს ყველაფერს, ნავთობის საბადოებიდან დაწყებული, ინდუსტრიული წყლის პოლიტიკით დამთავრებული, მექსიკის კლიმატის ცვლილების უახლესი კანონებით. ემილის ჰქონდა მოხსენება ენერგეტიკულ საკითხებზე აშშ – ს, მექსიკისა და გაერთიანებული სამეფოს გარშემო. ჟურნალისტობამდე ემილი მუშაობდა პოლიტიკის ანალიტიკოსად აშშ-ს მთავრობის ანგარიშვალდებულების ოფისში და საერთაშორისო დახმარების ორგანიზაციის, CARE- ს აუდიტორად. 

UH Energy არის ჰიუსტონის უნივერსიტეტის ენერგეტიკული განათლების, კვლევისა და ტექნოლოგიური ინკუბაციის ცენტრი, რომელიც მუშაობს ენერგეტიკული მომავლის ფორმირებისა და ახალი ბიზნეს მიდგომების შესაქმნელად ენერგეტიკულ ინდუსტრიაში.