چگونه صنعت دفاعی ایالات متحده از کمبود زمین های کمیاب پس از محدودیت های چین جلوگیری کرد
موشکهای تاماهاوک مورد علاقه ارتشهای سراسر جهان هستند زیرا میتوانند هدفی را در فاصله 1000 مایلی هدف قرار دهند. این دقت ممکن است زیرا بالههای آنها از آهنرباهای قدرتمند ساخته شده از ساماریوم استفاده میکنند - یک فلز خاکی کمیاب که میتواند گرمای زیاد را تحمل کند.
وقتی چین در سال جاری محدودیتهایی را برای صادرات برخی از خاکهای کمیاب اعمال کرد، عرضه ساماریوم را به پیمانکاران دفاعی آمریکایی که به Raytheon، سازنده موشکهای Tomahawk میفروشند، قطع کرد. ساماریوم تقریباً به طور انحصاری در چین پردازش میشود، جایی که بیش از 85 درصد آهنربایهای کمیاب در جهان ساخته میشوند.
معاملهای که به دقت تنظیم شده بود شامل دو شرکت اروپایی، به پیمانکاران دفاعی ایالات متحده امکان دسترسی به منبع جدیدی از ساماریوم را میدهد و به تولید اجازه میدهد فعلا ادامه یابد. اما این عرضه - ساخته شده از موادی که از دهه 1970 در یک کارخانه در فرانسه وجود داشت - محدود است. اکنون دولت ترامپ در حال رقابت برای توسعه یک منبع جدید قبل از اتمام ذخایر اروپا است.
چین در ماه آوریل پس از وضع تعرفههای پرزیدنت ترامپ علیه چین و چندین کشور دیگر، شروع به درخواست مجوز صادرات برای ساماریوم و شش فلز خاکی کمیاب کرد. سخنگوی سفارت چین در واشنگتن در ایمیلی گفت که کنترل صادرات برای "دفاع از صلح جهانی" ایجاد شده است. شرکتهای خارجی که از ساماریوم برای مقاصد نظامی استفاده میکنند دیگر اجازه خرید آن را ندارند.
یکی از تامینکنندگان Raytheon که خواست نامش فاش نشود، گفت: «هیچ پیمانکار دفاعی نمیتواند از همان مسیری که ما در گذشته از ساماریوم استفاده میکردیم استفاده کند. "شما در لیست شیطان هستید. شما آن مواد را دریافت نمی کنید."
بیشتر آهنرباهای خاکی کمیاب از نئودیمیم ساخته شده اند که در برنامه های روزمره مانند تلفن های همراه، قطعات خودرو و لوازم الکترونیکی استفاده می شود. اما صنعت دفاعی به آهنرباهای ساماریوم-کبالت نیاز دارد که میتواند گرمای شدید را تحمل کند.
مشارکت برای یافتن گزینههای جایگزین بسیار زیاد است. تولیدکنندگان آمریکایی قادر به ساخت جت های جنگنده یا موشک های هدایت شونده دقیق نخواهند بود، مگر اینکه منابع جدیدی از ساماریوم یا مواد جایگزین آن پیدا شود. عایشه هاینس، یکی از مقامات سابق وزارت دفاع که مسئول مسائل زنجیره تامین است، گفت، اگر نتوانند آهنرباهای مناسب را به دست آورند، ممکن است مجبور شوند دقت را قربانی کنند.
سیستمهای جدید در حال توسعه - مانند موشکهای مافوق صوت - همچنین به تامین امنیت منابع غیر چینی ساماریوم بستگی دارند.
خانم هاینز که در آوریل بازنشسته شد. «آنها می توانند هر زمان که بخواهند آن منبع را روشن و خاموش کنند.»
اگر افراد با تجربه در ساخت آهنربا نبود، وضعیت وخیم تر بود. آرن ویلیامز، مدیر ارشد تجاری این شرکت، گفت که آرنولد مغناطیسی، یک تولید کننده آهنرباهای ساماریوم-کبالت مستقر در روچستر، با کارخانه هایی در سوئیس، تایلند و چین، بیش از یک سال عرضه این فلز را در اختیار داشت که چین کنترل صادرات خود را در 4 آوریل اعلام کرد.
وقتی آن موجودی تمام شد آرنولد به گرانت اسمیت، رئیس فلزات کمتر رایج در نزدیکی لیورپول، انگلستان، یکی از آخرین تولیدکنندگان فلزات کمیاب در دنیای غرب روی آورد.
آقای. اسمیت قبلاً سالها را صرف شکار جایگزینهایی برای ساماریوم چینی کرده بود. او یکی را پیدا کرد: ذخیره چند دهه ای نیترات ساماریم در کارخانه ای در فرانسه. این ماده متعلق به Solvay، یک شرکت شیمیایی بلژیکی با کارخانهای در فرانسه بود که زمانی یکی از بزرگترین تولیدکنندگان اکسیدهای خاکی کمیاب در جهان بود.
تبدیل سنگ به آهنربا مستلزم جدا کردن 17 عنصر خاکی کمیاب از یکدیگر با استفاده از خمرههای عظیم حلال است، فرآیندی که Solvay به پیونه کمک کرد. به گفته یکی از سخنگویان، Solvay دو دهه پیش جداسازی عناصر کمیاب در فرانسه را متوقف کرده بود که گفت این کار "غیراقتصادی" شده بود. آقای ویلیامز گفت که ساماریوم فرآوری شده در خارج از چین پنج تا هشت برابر گرانتر است.
اما Solvay موجودی مواد نیمه تمام خود را حفظ کرد و هنوز دانش و تجهیزات لازم برای اصلاح آن را به شکلی داشت که آقای اسمیت بتواند از آن استفاده کند. و Less Common Metals یک کوره قدیمی داشت که می توانست این کار را انجام دهد.
آقای. اسمیت مشتریانی از جمله آرنولد و پرماگ را که مالک شرکت الکترون انرژی است، یکی دیگر از تولیدکنندگان آمریکایی آهنرباهای ساماریوم کبالت که برای چندین دهه صنعت دفاعی آمریکا را تامین کرده است، به صف کرد. این یک نوع باشگاه خریداران ایجاد کرد و آقای اسمیت را قادر ساخت تا به Solvay قیمت جذابی را برای پالایش کل انبار، تقریباً 200 تن پیشنهاد دهد.
Mr. اسمیت ساماریوم Solvay را به بریتانیا آورد، جایی که شرکت او آن را به فلزی تبدیل می کند که به آلیاژ ذوب می شود. مشتریان او این مواد را به بلوک هایی فشار می دهند که کارخانه ها در ایالات متحده آن ها را به آهن ربا برش می دهند. این آهنرباها می توانند وارد سیستم های موتوری دستگاه هایی به نام محرک های باله شوند که مسیر حرکت موشک را با قرار دادن باله ها روی بدنه آن تنظیم می کنند.
Mr. زمانی که چین محدودیت های خود را اعلام کرد، معامله اسمیت در حال جمع شدن بود. از آن زمان تا کنون، وقتی شرکتهای هوافضا و دفاعی ناامید در جستجوی ساماریوم هستند، تلفن او زنگ نمیزند.
«وقتی زنگ زدند، توانستم دستم را روی قلبم بگذارم و بگویم: "نیازی به وحشت نداری. ما شما را تحت پوشش قرار دادهایم." "از 4 آوریل، من دو روز مرخصی داشتم. شوخی نمی کنم. این دیوانه بود."
Mr. اسمیت تخمین زد که انبار Solvay برای مشتریان صنعت دفاعی آمریکا بیش از یک سال دوام خواهد آورد.
آقای ویلیامز از آرنولد گفت: «مشکل در مورد خاکهای کمیاب این است که پردازش آن باید مقرون به صرفه باشد - به حجم نیاز دارید. "گرانت یک پل کوتاه مدت تا میان مدت ایجاد کرد و بسیار مهم بود."
مشکل جدید نیست. مقامات ایالات متحده بیش از یک دهه است که از اتکای بیش از حد به فلزات کمیاب به چین نگران هستند. اگرچه آهنرباهای ساماریوم-کبالت در یک آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی در اوهایو در دهه 1960 اختراع شد، این صنعت در دهه 1980 به چین منتقل شد، تا حدی به دلیل ذخایر غنی از خاک های کمیاب در آنجا. امروزه، چین حجم زیادی از فلزات خاکی کمیاب را استخراج، پردازش، فروش و مصرف میکند که در صورت آنلاین شدن رقبای خارجی، قیمت آن را به زیر قیمت تمام شده کاهش میدهد. شرکت های آمریکایی و اروپایی برای ادامه فعالیت خود با مشکل مواجه شده اند. بسیاری یا اعلام ورشکستگی کردند یا کارخانههایی در چین افتتاح کردند.
در سالهای اخیر، سیاستگذاران آمریکایی تلاش کردهاند تا یک عرضه داخلی ایجاد کنند. قانون مجوز دفاع ملی در سالهای 2023 و 2024 به تدریج محدودیتهای استفاده از فلزات خاکی کمیاب از چین در سیستمهای تسلیحاتی را تشدید کرد و تصریح کرد که تمام این مواد باید تا 1 ژانویه 2027 عاری از چین باشند. تکنسین ترکیب آلیاژهای ساماریوم-کبالت در کارخانه Electron Energy Corporation در لندیس ویل، پنتاگون. به طور متناقض اجرا می شود، تا حدی به این دلیل که جایگزین در دسترس نیست. در سالهای 2023 و 2024، زمانی که قرار بود آهنرباها از فلزی ساخته شوند که در خارج از چین ساخته شده بود، لاکهید مارتین به پنتاگون اطلاع داد که جنگنده F-35 Joint Strike Fighter آن دارای آهنرباهای ساخت چین است. ارتش تولید جت را برای ماهها متوقف کرد، اما در نهایت با صدور معافیتهایی به قطعات اجازه ساخت آن را داد.
Raytheon خطر قطع شدن قطعات حیاتی را تایید کرده است. شرکت مادر Raytheon، RTX، امسال در پروندهای به کمیسیون بورس و اوراق بهادار نوشت: «قوانین در حال ظهور و افزایش الزامات نظارتی با هدف زنجیرههای تأمین جهانی ممکن است بر توانایی ما برای دسترسی به مواد خاص تأثیر بگذارد.
Raytheon به درخواستها برای اظهار نظر برای این مقاله پاسخ نداد. دیوید کوپلی، هماهنگ کننده کاخ سفید برای مواد معدنی حیاتی، نیز به درخواست اظهار نظر پاسخ نداد.
تقاضا برای ساماریوم نسبتاً کم است. طبق برآورد جک لیفتون، رئیس مشترک مؤسسه مواد معدنی حیاتی، سازمانی که به این صنعت مشاوره می دهد، صنعت دفاعی ایالات متحده به کمتر از 200 تن در سال نیاز دارد.
آقای اسمیت ابراز اطمینان کرد که منابع دیگر قبل از تمام شدن انبار Solvay فعال خواهند شد، اما هنوز مشخص نیست که دسته بعدی از کجا خواهد آمد.
دولت ترامپ به MP Materials، صاحب یک معدن خاکهای کمیاب در کالیفرنیا، وام 150 میلیون دلاری برای توسعه تأسیسات پردازش خود برای رسیدگی به ساماریوم، به عنوان بخشی از یک شرکت بزرگتر داده است. اما تحقق این پروژه ممکن است سالها طول بکشد.
دولت ترامپ همچنین وام ۸۰ میلیون دلاری به ReElement Technologies، یک شرکت ایندیانا که از فناوری جدیدی برای پردازش ساماریوم استفاده میکند، اعطا کرده است. سومین شرکت، Ucore Rare Metals، از کانادا، 22.4 میلیون دلار کمک مالی از ارتش ایالات متحده دریافت کرده است تا یک مرکز تولید ساماریوم و گادولینیوم در لوئیزیانا بسازد، همچنین با استفاده از فناوری جدید.
اما حمایت دولت تضمینی برای موفقیت نیست. در سال 2023، Lynas Rare Earths، یک شرکت معدنی استرالیایی، قراردادی با وزارت دفاع برای ساخت کارخانه پردازش خاک های کمیاب در Seadrift، تگزاس دریافت کرد. پروژه تکمیل نشد اکنون Lynas در حال توسعه یک کارخانه در مالزی است که در آن قصد دارد تا ماه آوریل ساماریوم و سایر فلزات را جدا کند.
شکها میگویند دولت ترامپ به شرکتهایی پول میدهد که قبلاً هرگز آهنربا تولید نکردهاند. آنها اضافه می کنند که بخش عمده ای از بودجه صرف تولید آهنرباهای نئودیمیم-آهن-بور می شود، نه آهنرباهای ساماریوم-کبالت که صنایع دفاعی بیش از همه به آن نیاز دارند.
تلاش های دولت برای تقویت صنعت باعث موجی از اعلامیه های بلندپروازانه شده است. به عنوان مثال، USA Rare Earth، شرکتی که در سال 2019 تأسیس شد، اخیراً اعلام کرد که قصد دارد یک مرکز پردازش در Stillwater، اوکلا بسازد. ماه گذشته، این شرکت آخرین مانع برای خرید یک شرکت دیگر را برطرف کرد: فلزات کمتر رایج آقای اسمیت.