Fonte: USGS

La politica americana nella gestione dei minerali critici

Il presidente Trump e diversi politici americani hanno espresso preoccupazione per la dipendenza degli Stati Uniti dalle importazioni di minerali critici e la potenziale interruzione delle catene di approvvigionamento che utilizzano minerali critici per vari usi finali, tra cui la difesa e le applicazioni elettroniche. Le quote di esportazione cinesi per un sottoinsieme di minerali critici chiamati Rare Earth Elements (REE) e la riduzione della Cina nelle forniture di REE al Giappone in 2010 hanno esacerbato le preoccupazioni sulla vulnerabilità degli Stati Uniti.

Nel dicembre 2017, il decreto presidenziale 13817, "Una strategia federale per garantire un approvvigionamento sicuro e affidabile di minerali critici", ha incaricato il Ministero degli interni di coordinarsi con altre forze dell'ordine e pubblicare un elenco di minerali critici. Il ministero dell'Interno ha pubblicato un elenco finale di 2018 minerali critici nel maggio 35.

Le preoccupazioni di molti al Congresso si sono evolute dalle catene di fornitura REE e REE per includere altri minerali e metalli minori utilizzati in piccole quantità per una varietà di applicazioni economicamente significative (ad esempio laptop, telefoni cellulari, veicoli elettrici e tecnologie per l'energia rinnovabile) e applicazioni di difesa nazionale essere. Nel tempo, sono aumentate anche le preoccupazioni sull'accesso e l'affidabilità di intere catene di approvvigionamento di terre rare e altri minerali. Le azioni congressuali (ad es. National Defense Authorization Act per FY2014, PL 113-66) hanno portato all'acquisizione di REE e altri materiali per la riserva nazionale di difesa. Nell'anno 2017, gli Stati Uniti non avevano una produzione primaria di minerali 22 e si limitavano alla produzione di sottoprodotti di minerali 5 nell'elenco dei minerali critici. Al contrario, gli Stati Uniti sono un produttore leader di berillio ed elio e vi è una produzione primaria statunitense di 9 altri minerali critici. La Cina si è classificata come il principale produttore mondiale di minerali e metalli 16 considerati critici. Sebbene non ci sia un solo produttore monopolistico in Cina, la Cina come nazione è un produttore dominante o monopolistico di ittrio (99%), gallio (94%), metallo magnesio (87%), tungsteno (82%), bismuto (80%) e elementi delle terre rare (80%).

Gli Stati Uniti dipendono dall'importazione di 100% di minerali 14 nell'elenco dei minerali critici (a parte una piccola quantità di riciclaggio). Questi minerali sono input difficili da sostituire nell'economia statunitense e nelle applicazioni di sicurezza nazionale; Includono, tra gli altri, grafite, manganese, niobio, terre rare e tantalio. Gli Stati Uniti fanno affidamento su oltre il 75% su altri minerali critici 10: antimonio, barite, bauxite, bismuto, potassa, renio, tellurio, stagno, concentrato di titanio e uranio.

L'attuale obiettivo della politica mineraria statunitense è promuovere forniture adeguate, stabili e affidabili di materiali per la sicurezza nazionale, la prosperità economica e la produzione industriale degli Stati Uniti. La politica mineraria statunitense attribuisce importanza allo sviluppo di forniture interne di materiali essenziali e incoraggia il settore privato domestico a produrre e elaborare tali materiali. Ma alcune materie prime non esistono in quantità economiche negli Stati Uniti e la lavorazione, la produzione e altre società a valle negli Stati Uniti potrebbero non essere economicamente convenienti a livello globale. Il Congresso e altri responsabili politici hanno diverse opzioni legislative e amministrative da considerare quando decidono se e, in tal caso, come dovrebbero affrontare il ruolo degli Stati Uniti e le carenze minerarie critiche.

Introduzione

1. Il presidente Trump e diversi legislatori statunitensi hanno espresso preoccupazione per la dipendenza degli Stati Uniti dalle importazioni di minerali critici e la vulnerabilità ai guasti critici della catena di approvvigionamento per varie applicazioni di uso finale, comprese le applicazioni di difesa ed elettronica. Le quote di esportazione cinesi per un tipo di minerale critico chiamato Rare Earth Elements (REE) e la riduzione della Cina dei trasporti di terre rare in Giappone per una disputa 2010 controversa hanno dato agli Stati Uniti un campanello d'allarme per il controllo monopolistico cinese del REE globale -Angebots rappresenta.
2. Le misure adottate dai cinesi hanno portato a prezzi record per le terre rare e hanno iniziato a far luce sui potenziali rischi di approvvigionamento e sulle vulnerabilità della catena di approvvigionamento per le terre rare e altre materie prime e metalli utilizzati per la difesa nazionale, le tecnologie energetiche e l'industria elettronica, tra gli altri. Gli usi finali sono necessari. I legislatori statunitensi hanno emanato leggi e consigliato su come spiegare il potenziale rischio di approvvigionamento e la vulnerabilità alle forniture di terre rare e alle fatture che incoraggerebbero lo sviluppo di miniere di terre rare autoctone. Dopo il 2010, i responsabili politici hanno affrontato una serie di questioni politiche, tra cui una catena di approvvigionamento interna necessaria per affrontare i potenziali rischi di approvvigionamento e una catena di approvvigionamento RRE alternativa al di fuori della Cina fornirebbe un accesso affidabile e meno rischioso alle RRE tra gli alleati? Con lo svolgersi degli eventi negli anni 2010, è diventato chiaro che fornire forniture a monte al di fuori della Cina era insufficiente e che anche l'accesso e l'affidabilità di intere catene di approvvigionamento per le terre rare e altri minerali per la sicurezza economica e nazionale sono a rischio . La preoccupazione di molti al Congresso è aumentata dalle catene di approvvigionamento di terre rare e terre rare ad altri minerali o metalli più piccoli utilizzati in piccole quantità per una varietà di applicazioni economicamente significative.
3. Questi metalli secondari sono usati in quantità relativamente piccole in applicazioni quotidiane come laptop, telefoni cellulari e veicoli elettrici, tecnologie per l'energia rinnovabile e applicazioni di difesa nazionale.

Da 2010 a oggi

Dopo che le azioni della Cina nel 2010 hanno contribuito ad aumentare i prezzi per i vari elementi, il Congresso inizialmente si è concentrato sulle forniture di terre rare (ad esempio, dove la nuova produzione di terre rare potrebbe iniziare negli Stati Uniti). Dal 2010 sono state proposte diverse leggi che farebbero leva su una varietà di opzioni e approcci politici, dalla pianificazione all'implementazione delle produzioni REE.

A 2010, l'unica miniera di terre rare degli Stati Uniti era a Mountain Pass, California, di proprietà di Molycorp, Inc. Da metà 1960 a 1980, il Mountain Pass Mine di Molycorp era la principale fonte mondiale di ossidi di terre rare. Tuttavia, entro l'anno 2000 è stato importato quasi tutti i metalli separati delle terre rare, soprattutto dalla Cina. Molycorp, Inc. 2002 ha interrotto la produzione nella sua miniera a causa dell'eccesso di offerta cinese di REE e di una produzione più economica, nonché di una serie di problemi ambientali (come una conduttura che trasportava acqua contaminata) e problemi normativi a Mountain Pass.

Tra 2010 e 2012, sul Mountain Pass c'erano diversi aspetti ambientali (come una conduttura che trasportava acqua contaminata) e problemi normativi, quindi Molycorp, Inc. 2002 ha interrotto la produzione nella sua miniera.

• Come si può sviluppare una catena di approvvigionamento completamente integrata a livello nazionale?
• È necessaria una catena di approvvigionamento nazionale per far fronte ai potenziali rischi di consegna?

,

• Una catena di approvvigionamento alternativa al di fuori della Cina fornirebbe un accesso affidabile e meno rischioso agli elementi necessari delle terre rare, poiché la Cina è in una posizione di monopolio in tutti gli aspetti della catena di approvvigionamento delle terre rare?

Un'altra preoccupazione immediata è stata l'investimento e le competenze necessarie per costruire una catena di approvvigionamento affidabile al di fuori della Cina.

Nel 2012, Molycorp, Inc. ha riaperto la sua miniera di Mountain Pass e Lynas Corporation, Ltd. ha iniziato la produzione in Australia, aggiungendo più terre rare al mix globale, sebbene la maggior parte della produzione fosse in terre rare leggere (LREE) per costruire la catena di approvvigionamento al di fuori della Cina.

Nel 2012, Molycorp, Inc. ha riaperto la sua miniera di Mountain Pass e Lynas Corporation, Ltd. ha iniziato la produzione in Australia aggiungendo più terre rare alla fornitura globale - sebbene la maggior parte della produzione fosse in terre rare leggere (LREE), le terre rare pesanti (HREE) sono necessarie per i magneti permanenti - l'uso in più rapida crescita per Elementi delle terre rare in questo momento. I magneti permanenti sono componenti importanti dei sistemi missilistici nazionali, delle turbine eoliche e delle automobili. Con i prezzi più alti, la domanda è tornata poiché alcune aziende hanno iniziato a utilizzare meno REE, provare sostituti o diversificare la loro fonte di materie prime al di fuori della Cina. Con la produzione cinese (compresa la produzione illegale), c'era più offerta che domanda per molte delle apparecchiature elettriche ed elettroniche ei prezzi sono diminuiti. La miniera di Mountain Pass era economicamente insostenibile a causa del forte calo dei prezzi e del debito di Molycorp. Molycorp ha presentato istanza di protezione dal fallimento secondo il Capitolo 2015 nel giugno 11. Nel giugno 2017, MP Mine Operations LLC (MPMO) ha acquistato la miniera di Mountain Pass per $ 20,5 milioni. MPMO è un consorzio guidato dagli Stati Uniti in cui la società cinese Leshan Shenghe Rare Earth Company detiene una partecipazione di minoranza del 10% senza diritto di voto. Nel 2018, si dice che MMPO abbia ripreso la produzione a Mountain Pass. Vedere la tabella 1 per la cronologia di Molycorp. Nel marzo 2019, il governo cinese ha annunciato una riduzione delle quote di produzione di REE e ha suggerito che le REE prodotte in Cina dovrebbero essere vendute in Cina solo per la loro produzione interna

Tabella 1. Pianificare Molycorp, Inc. selezionato in relazione alle attività

Da metà 1960er a 1990er anni

La miniera di Mountain Pass di Molycorp era la principale fonte mondiale di ossidi di terre rare negli anni 1960-1980. La produzione statunitense ha iniziato a diminuire rapidamente negli anni di 90 quando la produzione più economica della Cina ha iniziato a intensificarsi.

Fino a 2000

Quasi tutti i metalli delle terre rare separati negli Stati Uniti sono stati importati, soprattutto dalla Cina.

2002

Molycorp ha cessato la produzione nella sua miniera a causa dell'eccesso di offerta e della produzione a basso costo della Cina, nonché di una serie di problemi ambientali (come una conduttura che trasportava acqua contaminata) e normative al Mountain Pass. Da allora, gli Stati Uniti hanno perso quasi tutte le loro infrastrutture nella catena di approvvigionamento delle terre rare, compresa la capacità intellettuale.

2008

Sotto la nuova proprietà, Molycorp ha avviato una campagna per cambiare la posizione delle terre rare negli Stati Uniti con il suo modello di business "mine to magnet" (integrazione verticale).

2011

Molycorp ha gettato le basi per un nuovo impianto di separazione presso la miniera di Mountain Pass per consentire un processo proprietario di separazione dell'ossido progettato per richiedere meno reagenti e riciclare le acque reflue. Non è pertanto necessario un sistema di smaltimento.

(Aprile) Molycorp ha acquisito la sua filiale giapponese Santoku America a Tolleson, in Arizona, e l'ha ribattezzata Molycorp Metals and Alloys (MMA). Questa acquisizione faceva parte della strategia dell'azienda per diventare un'azienda integrata verticalmente. Sono state prodotte leghe di neodimio-ferro-boro (NdFeB) e samario-cobalto (SmCo) che vengono utilizzate nella fabbricazione di magneti permanenti. Molycorp Metals and Alloys è stato l'unico produttore statunitense a produrre la lega NdFeB.

(Aprile) Molycorp ha acquisito una quota di maggioranza dell'90,023% in AS Silmet (ribattezzato Molycorp Silmet), un elemento estone delle terre rare e un processore di metalli preziosi.

(Novembre) Molycorp ha stretto una joint venture con Daido Steel e la giapponese Mitsubishi Corporation per produrre magneti sinterizzati a terre rare (NdFeB) in Giappone, che sono stati venduti sul mercato mondiale.

2012

(Giugno) Molycorp ha acquisito Neo Materials Technology, Inc., con sede a Toronto (ribattezzata Molycorp Canada), con attrezzature per la lavorazione di terre rare e polveri a magneti permanenti in Cina. Molycorp ha ripreso la produzione di terre rare.

2015

(Giugno) Molycorp fa domanda per la protezione fallimentare del capitolo 11.

2016

(Agosto) Neo Performance Materials si forma dopo la ristrutturazione di Molycorp come società privata. Molycorp rimane un'entità indipendente in quanto proprietario della Mountain Pass Mine.

2017

Neo Performance Materials completa una IPO alla Borsa di Toronto.

2017

(Giugno) Un consorzio, MP Mine Operations, LLC (MPMO) - composto da JHL Capital Group, LLC (alias MP Materials) (65%), QVT Financial LP (25%) e Leshan Shenghe Rare Earth Company (10%) - acquista Mountain Pass Mine per $ 20,5 milioni.

2018

(Gennaio) Secondo MPMO, la produzione sul passo di montagna è stata ripresa a gennaio 2018. Al momento della stesura di questo documento, i dati di produzione non erano ancora disponibili.

Fonti: CRS tramite CRS Report R41347, Rare Earth Elements: The Global Supply Chain di Marc Humphries e articoli da http://www.mining.com, tra cui "Molycorp Thrown a Lifeline" (31 agosto 2016) e "Mountain Pass Sells for $ 20.5 milioni "(16 giugno 2017) di Andrew Topf.

Come accennato in precedenza, la vulnerabilità delle RRE in questione si è estesa ai minerali critici. Le valutazioni che utilizzano una matrice di criticità hanno identificato minerali (come terre rare, cobalto e tantalio) che potrebbero riscontrare carenze di approvvigionamento e mettere in pericolo l'economia e la sicurezza nazionale. Il National Research Council, il Department of Energy (DOE) e il Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno prodotto valutazioni di criticità complete già dalla recente discussione sul rischio di approvvigionamento di minerali e sulla potenziale domanda di minerali dal settore delle tecnologie energetiche. Molti altri, come Nassar, Du e Graedel, hanno affrontato il problema della criticità e del rischio di approvvigionamento sin da 2010 e offrono una varietà di modelli che esaminano il rischio di approvvigionamento e le vulnerabilità associate a questi minerali. Valutare questi modelli non rientra nell'ambito di questo rapporto.

interessi Congresso

Proposte proposte congressuali che sono menzionate in una serie di disegni di legge dal 111. Il Congresso sui minerali critici include:

Le economie emergenti stanno aumentando la loro domanda di terre rare mentre si industrializzano e si modernizzano;
Una varietà di minerali è essenziale per la crescita economica e le infrastrutture;
Gli Stati Uniti hanno enormi risorse naturali ma allo stesso tempo diventano sempre più dipendenti dalle importazioni;
L'esplorazione delle materie prime negli Stati Uniti rappresenta circa il 7% del totale mondiale (rispetto allo 19% nei primi anni di 90);
Gli elementi pesanti delle terre rare sono fondamentali per la difesa nazionale;
La Cina ha il controllo monopolistico sulla catena del valore delle terre rare, e c'è stato un trasferimento di tecnologia da società statunitensi e altri alla Cina per ottenere l'accesso a terre rare e materiali a valle;
Le normative sul torio rappresentano un ostacolo allo sviluppo di terre rare negli Stati Uniti;
Una consapevolezza congressuale che la Cina potrebbe interrompere le forniture degli Stati Uniti di terre rare e altri minerali critici;
È importante sviluppare la base industriale nazionale per la produzione di minerali strategici e critici; e
Gli Stati Uniti devono assumersi alcuni rischi sotto forma di aiuti per opportunità di investimento interno.

Il Comitato del Senato per l'energia e le risorse naturali ha tenuto un'audizione il 14 maggio 2019 a pagina 1317, l'American Mineral Security Act, "Examining the Path to Achieving Mineral Security". Il 115 ° Congresso ha tenuto due audizioni del Congresso sui minerali critici : uno il 12 dicembre 2017 dalla sottocommissione per l'energia e le risorse minerarie della Camera su "Investigating the Consequences of America's Dependence on Foreign Minerals", e un secondo il 17 luglio 2018 dalla Commissione per l'energia e le risorse naturali del Senato sull'esame più critico dell'elenco finale Minerali.
"12 Il 115 ° Congresso ha tenuto due audizioni del Congresso sui minerali critici: una il 12 dicembre 2017 dalla sottocommissione per l'energia e le risorse minerali della Camera su" Investigating the Consequences of America's Dependence on Foreign Minerals ", e una seconda il 17 luglio 2018 dal Comitato del Senato per l'energia e le risorse naturali per rivedere l'elenco finale dei minerali critici.

Le opzioni per la creazione di catene di approvvigionamento affidabili per questi minerali e metalli includono opzioni per le politiche del settore minerario e delle risorse pubbliche. Il governo e molti rappresentanti del Congresso hanno raggruppato le preoccupazioni in merito alla dipendenza dalle importazioni e allo sviluppo delle forniture nazionali in una serie di proposte politiche volte a semplificare il processo di concessione di licenze per la produzione di minerali critici nazionali e possibilmente ad aprire più spazio pubblico per l'esplorazione dei minerali. Un rapporto dello US Geological Survey (USGS) 2017, risorse minerarie critiche degli Stati Uniti, presenta le sue classificazioni minerarie di minerali critici 23 all'intera nazione, ma non rivela ciò che potrebbe essere disponibile negli stati in cui ne esistono molti Le proposte legislative sono indirizzate. Altri al Congresso vogliono essere sicuri che se verrà istituita una procedura di licenza più efficiente, tutti i meccanismi di protezione ambientale e influenza pubblica rimarranno intatti, se non addirittura migliorati.

Lo scopo di questo rapporto

Questo rapporto esamina il processo attraverso il quale è stato compilato l'elenco dei minerali critici, perché questi minerali sono considerati critici, dove avviene la produzione e in quali paesi esistono le maggiori riserve di minerali critici. Fornisce una breve panoramica dei requisiti dei materiali per le batterie agli ioni di litio, nonché per le turbine eoliche e solari e una discussione sulle catene di approvvigionamento di terre rare e tantalio. Questo rapporto include anche il quadro giuridico e normativo per la produzione nazionale di minerali, proposte legislative, iniziative (e azioni) da parte del Congresso e dell'esecutivo e una panoramica della politica statunitense sui minerali critici.

Esistono una serie di questioni politiche relative ai minerali statunitensi critici, come la politica commerciale (in particolare la Cina) e i minerali di conflitto, per citarne solo due. La gestione di queste domande va oltre lo scopo di questo rapporto.

Breve storia della politica dei materiali e dei minerali critici degli Stati Uniti

I minerali per la sicurezza nazionale sono stati a lungo una preoccupazione negli Stati Uniti. Ad esempio, c'erano dubbi sulla mancanza di piombo per i proiettili nei primi anni di 1800. Durante la seconda guerra mondiale e la guerra di Corea, ci furono carenze materiali che contribuirono alla formazione di scorte di difesa nazionali. L'attuale offerta di minerali e materiali strategici e critici è stata sviluppata per affrontare le emergenze nazionali legate alle questioni di sicurezza e difesa nazionali; non è stato creato come una riserva economica.

1939, dopo l'invasione della Germania in Polonia, l'1939 Strategic Materials Act (50 USC §98, PL 76-117) ha autorizzato gli Stati Uniti a creare uno stock strategico di materiali. 1946 è stato quindi promulgato il Strategic and Critical Stockpiling Act per preparare gli Stati Uniti alle emergenze militari nazionali e prevenire carenze di materiale. La legge di 1946 (PL 79-520) ha fissato un obiettivo di 2,1 miliardi di dollari in materiali che dovrebbero essere spesi per lo stoccaggio. Il Congresso ha aumentato l'inventario delle scorte a 4 miliardi di dollari in quattro anni (1950-1953). L'1950 Defence Production Act (50 USC §4501, PL81-774) ha aggiunto $ 10 miliardi a 8,4 per espandere la sua offerta di materiali strategici e critici.

1951 ha costituito la Commissione per la politica sui materiali (nota anche come Commissione Paley) per il presidente Truman, che ha raccomandato uno stock di materiali strategici e l'uso di fonti straniere più economiche. Il presidente Eisenhower ha fissato obiettivi di stoccaggio a lungo termine durante un'emergenza nazionale per prevenire carenze durante la seconda guerra mondiale e la guerra di Corea.

Il periodo iniziale per la durata dell'emergenza, che doveva coprire gli inventari, era di tre anni, ma è stato successivamente ridotto a un anno. Tuttavia, con l'adozione dell'atto di revisione delle scorte di minerali strategici e critici di 96 (PL 41-1979), una contingenza militare di tre anni è stata ripristinata come criterio per gli obiettivi di stoccaggio. Il finanziamento delle scorte è stato successivamente aumentato a 20 miliardi di dollari.

Durante l'era della guerra fredda, il National Defense Stockpile (NDS) aveva una ricchezza di materiali strategici e critici. All'inizio degli 90, dopo la guerra fredda con l'Unione Sovietica, il Congresso degli Stati Uniti sostenne la modernizzazione e la modernizzazione delle scorte strategiche. Fino all'anno fiscale 1993, il National Defense Authorization Act (NDAA) per l'anno finanziario 1993 (PL 102-484) ha approvato un ampio sell-off dei materiali obsoleti e in eccesso di 44 nel suo stock come alluminio metallo, ferrocromo, ferromanganese, cobalto, nichel, argento e stagno zinco. La maggior parte di questi materiali è stata venduta al settore privato. I proventi di queste vendite sono stati trasferiti ad altri programmi federali o di difesa (DOD).

Lo stock moderno

1988 ha incaricato il sottosegretario di Stato per gli appalti, la tecnologia e la logistica di gestire l'inventario del magazzino e le attività operative dell'NDS al direttore dell'Agenzia per la logistica della difesa (DLA). Tra l'altro, la DLA gestisce le operazioni in corso del programma di magazzino.

L'inventario attuale contiene materiali 37 del valore di 1,152 miliardi di dollari. Gran parte dei materiali sono metalli lavorati o altri prodotti a valle come barre di metallo al cumbio (niobio), metallo al germanio, metallo al tantalio, rottami di metallo, barre di berillio, cristalli di quarzo e metallo al titanio.

L'azione congressuale a partire da 2014 ha portato all'acquisizione di REE e altri materiali per l'NDS. La DLA acquisisce sei materiali basati sulla NDAA per l'esercizio finanziario 2014: ferro-niobio; disprosio metallo; ossido di ittrio; Cadmio zinco Telluridsubstrate; Agli ioni di litio precursore; e triamitrobenzene triamino.

Nell'esercizio finanziario 2016, DLA ha compiuto progressi sui suoi obiettivi per ittrio e disprosio metallo di elevata purezza durante l'esercizio finanziario 2014. L'NDS ha avviato un programma per sviluppare metodi economici per il riciclaggio di rifiuti derivati ​​da rifiuti e rifiuti. L'obiettivo era quello di esplorare le tecnologie per determinare se il riciclaggio negli Stati Uniti fosse possibile. Il lavoro su questo obiettivo del progetto è in corso.

Oltre alle acquisizioni e agli aggiornamenti, il Congresso ha approvato una proposta del DOD per la vendita di materiali che sono stati considerati oltre le esigenze del programma ai sensi del NDAA FY2017 (PL 114-328).

Iniziative e misure su minerali critici

Sviluppo dell'elenco dei minerali critici

EO 13817, "Una strategia federale per garantire un approvvigionamento sicuro e affidabile di minerali critici", pubblicato il 20 dicembre 2017, ha incaricato il Dipartimento degli interni (DOI) di coordinarsi con altri uffici per redigere un elenco dei nel registro federale ha pubblicato minerali critici 60 giorni dopo la prima edizione. Il 17 dicembre 2017, il Segretario dell'Interno ha emesso l'ordinanza del Segretariato (n. 3359, Critical Mineral Independence and Security) incaricando l'US Geological Survey (USGS) e il Bureau of Land Management (BLM) di compilare l'elenco. Le agenzie DOI, in collaborazione con altri (ad esempio DOD, DOE e membri del sottocomitato del National Science and Technology Council sulle catene di approvvigionamento di minerali critici e strategici [CSMSC]), hanno sviluppato un elenco non classificato di 35 minerali secondo determinati criteri. Il ministro dell'Interno ha pubblicato l'elenco finale dei minerali critici nel maggio 2018.

L'USGS ha utilizzato il metodo critico di preallarme minerale sviluppato dal CSMSC come punto di partenza per la progettazione dell'elenco. Una delle metriche utilizzate era l'indice Herfindahl-Hirschman, che misura la concentrazione della produzione per paese o azienda. Un'altra metrica utilizzata è stata l'indice di governance mondiale, che è stato utilizzato per determinare la volatilità politica di un paese e si basa su sei indicatori. La metodologia di allarme rapido è un processo in due fasi. Il primo livello utilizza la media geometrica di tre indicatori per determinare se il minerale è potenzialmente critico: rischio di offerta (concentrazione della produzione), crescita della produzione (variazione delle dimensioni del mercato e risorse geologiche) e dinamica del mercato (variazioni dei prezzi). Il secondo stadio utilizza i risultati del primo stadio per determinare quale dei minerali potenzialmente critici richiede un'analisi approfondita.

Nello sviluppo dell'elenco, la USGS si è anche basata sui suoi dati netti sul trasferimento delle importazioni; la sua carta professionale 1802, NDAA FY2018 (PL 115-91) del DOD; Dati sull'uranio della US Energy Information Administration (EIA); e il contributo di numerosi esperti. L'USGS ha fissato una soglia al di sopra della quale i minerali sono stati classificati come critici. Alcuni minerali al di sotto della soglia, che avevano applicazioni critiche, erano anche inclusi nell'elenco. L'USGS ha utilizzato l'analisi della catena di approvvigionamento per includere alcuni metalli, come l'alluminio, poiché gli Stati Uniti si basano su 100% sulla bauxite, il minerale di origine principale per la produzione di alluminio.

L'elenco non classificato di minerali 35 non indica il livello di criticità per alcuni rispetto ad altri. Ciò è significativo in quanto alcuni studi precedenti avevano dimostrato che le riserve di metalli del gruppo del platino, REE, niobio e manganese sono potenzialmente molto più vulnerabili di litio, titanio e vanadio. Inoltre, i REE non sono suddivisi per elementi. Alcuni degli elementi pesanti delle terre rare hanno dimostrato di essere più critici e suscettibili di carenza rispetto ad alcuni degli elementi più leggeri.

Altre misure federali per i minerali critici

Oltre a sviluppare un elenco di minerali critici, il Congresso e varie forze dell'ordine hanno investito in altre attività relative ai minerali critici. Investire in ricerca e sviluppo (R&S) è considerato da molti esperti (ad esempio DOE, MIT e altrove) come fondamentale nel supportare e sviluppare nuove tecnologie che affrontano tre aree principali: maggiore efficienza nell'uso di materiali, sostituti o alternative per minerali critici e riciclaggio minerali critici. Di seguito troverete una sintesi delle attuali attività di ricerca e sviluppo selezionate e delle attività di informazione e analisi del governo federale sui minerali critici presso le autorità federali.

Dipartimento di energia

Giradischi per materiali critici

La domanda di bilancio del DOE per l'anno fiscale 2019 includeva finanziamenti per ricerca e sviluppo su terre rare e altri materiali critici. Il Critical Materials Hub del DOE conduce ricerca e sviluppo su una serie di sfide relative ai materiali critici, incluso il riciclaggio a fine vita per ridurre al minimo le potenziali interruzioni della catena di approvvigionamento REE. Il finanziamento per il programma è stato di $ 2017 milioni all'anno negli ultimi tre anni fiscali (FY2019-year25) poiché FY2019 è il terzo anno della sua seconda fase di ricerca quinquennale. Il Congresso ha approvato questo sostegno nonostante la proposta dell'amministrazione Trump di abolire il programma nell'AF2019 e nell'FY2020. L'hub dei materiali critici è finanziato dai consorzi di ricerca e sviluppo della produzione avanzata nell'ambito del programma DOE per l'efficienza energetica e l'energia rinnovabile.

REE dal carbone

Inoltre, nell'anno fiscale 2019, il DOE ha proposto di lanciare la sua iniziativa sui materiali critici nell'ambito del programma di ricerca e sviluppo sull'energia fossile nell'ambito del programma Advanced Coal Energy Systems per esplorare nuove tecnologie per il recupero dei rifiuti elettronici da carbone e sottoprodotti del carbone. Il Congresso aveva fornito finanziamenti per questo progetto durante l'amministrazione Obama durante il programma di ricerca e sviluppo del National Energy Technology Lab (NETL), sebbene non sia stata presentata alcuna richiesta di finanziamento. Per l'anno fiscale 2019, l'amministrazione Trump ha chiesto un finanziamento di 30 milioni di dollari per la Critical Materials Initiative; Il Congresso ha deciso di sostenere l'iniziativa con 18 milioni di dollari.

Rapporto sui minerali critici

A dicembre 2010 e dicembre 2011, il DOE ha pubblicato rapporti sulla strategia per i materiali critici. Questi rapporti esaminano e forniscono previsioni della domanda per terre rare e altri elementi necessari per numerose applicazioni energetiche ed elettroniche. Un aggiornamento su questa ricerca è in preparazione, secondo il DOE.

Home Office

Il USGS National Minerals Information Center fornisce un riepilogo annuale delle attività minerarie critiche nel suo rapporto di sintesi dei riassunti delle materie prime e nell'annuario dei minerali. USGS fornisce anche valutazioni delle risorse minerarie e ha rilasciato uno studio sulle risorse minerarie 2017 a 23, tutte classificate come critiche dal governo. Nell'anno 2010, l'USGS ha pubblicato un rapporto sul potenziale delle terre rare negli Stati Uniti. In 2017, l'USGS, in collaborazione con lo stato dell'Alaska, ha pubblicato un rapporto sui minerali critici e preziosi in Alaska e condotto un'analisi spaziale che ha identificato il potenziale minerale critico in Alaska. I risultati dell'analisi hanno fornito nuove informazioni sulle aree dell'Alaska che potrebbero contenere depositi di minerali critici.

Ministero della Difesa

In una valutazione condotta dal DOD sulla base industriale dell'industria manifatturiera e della difesa e sulla stabilità della catena di approvvigionamento, ci sono sezioni su minerali critici e implicazioni per la sicurezza nazionale. Il DOD continua a soddisfare i suoi obiettivi di inventario per vari materiali critici e ha finanziato piccoli progetti relativi alle terre rare legati alla ricerca e sviluppo.

In 2009, l'Ufficio per la politica industriale ha riesaminato la catena di approvvigionamento di minerali delle terre rare. La Segreteria della Difesa ha riesaminato la sua riserva nazionale di difesa e ha pubblicato un rapporto intitolato Riconfigurazione del Rapporto di difesa nazionale al Congresso.

Nell'ambito dell'Ike Skelton National Defense Authorization Act for Fiscal Year 2011 (Sezione 843 di PL 111-383), il Congresso ha richiesto al DOD di preparare una "Valutazione e piano per i materiali delle terre rare critiche nelle applicazioni per la difesa" ed entro il 6 luglio 2011 riferire a una serie di commissioni congressuali. La valutazione del DOD e il finanziamento del Congresso hanno sostenuto i nuovi obiettivi del campo per gli HREE.

In un'intervista di aprile a Bloomberg News con 2012, il direttore della politica industriale di DOD ha dichiarato che il DOD utilizza meno del 5% delle terre rare utilizzate negli Stati Uniti e che il DOD controlla da vicino il mercato dei materiali per terre rare identificare carenze o guasti previsti nel soddisfare i requisiti di distribuzione.

Ufficio per la politica scientifica e tecnologica alla Casa Bianca

Nel 2010 l'Office of Science and Technology Policy (OSTP) della Casa Bianca ha formato un Interagency Working Group on Critical and Strategic Minerals Supply Chains. L'attenzione del gruppo è sulla definizione delle priorità minerarie critiche e come meccanismo di allerta precoce per i deficit, sulla definizione delle priorità federali di ricerca e sviluppo, sulla revisione delle politiche nazionali e globali relative ai minerali critici e strategici (ad esempio stoccaggio, riciclaggio, commercio, ecc.) E Trasparenza delle informazioni.

La sottocommissione del Consiglio nazionale per la scienza e la tecnologia della Casa Bianca sulle catene di approvvigionamento di minerali critici e strategici ha prodotto un rapporto che descrive una metodologia di screening per la valutazione dei minerali critici. L'approccio "Early Warning Screening" per i problemi di approvvigionamento di materiale è stato inizialmente incluso come obiettivo politico degli Stati Uniti nella National Materials and Minerals Policy, Research and Development Act del 1980 (30 USC §1601) (PL 96-479).

Fornitura: produzione e risorse di minerali critici

Produzione / Distribuzione

Secondo l'USGS Mineral Commodity Summaries Report 2019, la Cina si classifica come il primo produttore di minerali e metalli 16 classificati come critici. Sebbene non ci sia un solo produttore monopolistico in Cina, la Cina come nazione è un produttore monopolare di ittrio (99%), gallio (94%), metallo magnesio (87%), tungsteno (82%), bismuto (80%) e elementi delle terre rare (80 %). La Cina produce anche circa il 60% o più di grafite, germanio, tellurio e fluorite in tutto il mondo. Nell'anno 2017, gli Stati Uniti non avevano una produzione primaria di minerali 22 e nessuna produzione di sottoprodotti di cinque minerali nell'elenco dei minerali critici. Esiste una produzione primaria statunitense di nove minerali e gli Stati Uniti sono uno dei principali produttori di berillio ed elio (vedere la tabella 2, Figura 1).

La Cina ha avuto guadagni di produzione che erano ben al di sopra del resto del mondo. In 2003, la Cina aveva già dominato la produzione di grafite, indio, composti di magnesio, magnesio metallo, REE, tungsteno, vanadio e ittrio, consolidando il suo stato di produzione come numero uno circa un decennio dopo. Non solo i produttori cinesi stanno cercando di espandere la propria capacità produttiva interna, ma continuano a negoziare contratti di fornitura a lungo termine o a stringere accordi di partnership in tutto il mondo, in particolare in Africa (cobalto e tantalio), Australia (litio) e Sud America (litio).

La regione di produzione dominante per cromo, manganese, metalli del gruppo del platino, tantalio e cobalto è l'Africa meridionale. Il Brasile produce l'88% del niobio mondiale e l'Australia rappresenta l'58% della produzione globale di litio, secondo i dati USGS. Secondo i dati USGS, i minerali critici sono dominati da un singolo paese produttore: niobio dal Brasile, cobalto dalla Repubblica Democratica del Congo (RDC), metalli del gruppo del platino dal Sudafrica, REE (incluso ittrio) e tungsteno dalla Cina.

Produzione di minerali e potenziale di materie prime minerali nello stato federale

Informazioni aggiornate sulla produzione di minerali nello stato federale non sono disponibili presso il DOI. Il Government Accountability Office (GAO) ha dichiarato in un rapporto di 2008 che il DOI non ha l'autorità per raccogliere informazioni dagli operatori minerari sulla quantità di minerali prodotti o sulla quantità di riserve di minerali su terreni pubblici, e non vi è alcun obbligo per Operatore per riferire informazioni di produzione al governo federale.

Tuttavia, i precedenti rapporti DO50 e GAO51, completati nei primi 90, riferivano che oro, rame, argento, molibdeno e piombo erano i cinque minerali dominanti che erano sbarcati negli stati federali ai sensi della legge generale sulle miniere di 1872 (30 USC §). §21-54) sono stati promossi. Attualmente, la stragrande maggioranza delle attività minerarie sull'oro statale per il Nevada, sulla base delle precedenti informazioni DOI. Il rapporto DOI ha anche mostrato che la produzione di minerali dello stato federale rappresentava circa lo 6% del valore di tutti i minerali prodotti negli Stati Uniti. C'è incertezza sulla quantità di minerali prodotti nelle aree federali. La maggior parte dei minerali classificati come critici sono individuabili dalla legge generale sulle miniere di 1872 negli Stati Uniti; Le informazioni complete su quali minerali sono localizzati e prodotti negli stati federali sono incomplete. Una domanda aperta è fino a che punto esiste un potenziale di risorsa minerale critica nello stato. Fino a quando non si saprà di più dalle valutazioni delle risorse minerarie delle terre federali, sarà difficile determinare l'impatto dell'apertura delle terre federali allo sviluppo, che ora viene rimosso dallo sviluppo minerario.

Alcuni sostenitori del mining stanno supportando lo sviluppo di filiere locali per minerali critici. Altre parti interessate supportano un portafoglio diversificato di fornitori affidabili, in particolare quando le fonti estere sono più economiche o quando la produzione (o produzione) interna è antieconomica, tecnicamente non lavorabile o ecologicamente inaccettabile.

Oltre alla fornitura del prodotto

Esistono sei minerali critici classificati come sottoprodotti: indio, tellurio, gallio, germanio, cobalto e renio. Esistono differenze importanti tra la fornitura di prodotti principali e sottoprodotti. La fornitura di sottoprodotti è limitata dalle prestazioni del prodotto principale. Ad esempio, la quantità di indio che può essere prodotta nello zinco non deve superare la quantità di indio presente nel minerale di zinco. Poiché la produzione del prodotto principale continua, l'offerta di sottoprodotti può essere limitata poiché un prezzo più elevato del sottoprodotto non aumenta direttamente la sua offerta. Anche a lungo termine, la quantità di sottoprodotti che possono essere estratti economicamente dal minerale è limitata. Ossia, l'offerta di sottoprodotti è relativamente anelastica (vale a dire, non risponde in particolare agli aumenti di prezzo del sottoprodotto). Per i sottoprodotti, è il prezzo del prodotto principale, non il sottoprodotto che stimola gli sforzi per aumentare l'offerta. Ma un prezzo del sottoprodotto sufficientemente elevato può promuovere nuove tecnologie che consentono un migliore recupero dei sottoprodotti dal prodotto principale. Può accadere che l'offerta principale di prodotti contenga più sottoprodotti del necessario per soddisfare la domanda. In questo caso, gli impianti di trasformazione dei sottoprodotti dovrebbero essere ampliati in modo che la capacità di trasformazione dei sottoprodotti non diventi un fattore limitante nella fornitura di sottoprodotti.

Un'altra importante differenza tra sottoprodotto e prodotto principale è che solo i costi associati alla produzione di sottoprodotti influiscono sulla fornitura di sottoprodotti. I costi comuni (costi associati alla fabbricazione di entrambi i prodotti) sono a carico del prodotto principale e non incidono sulla fornitura di sottoprodotti. I sottoprodotti sono generalmente disponibili a un costo inferiore rispetto allo stesso prodotto che viene prodotto altrove come prodotto principale (ad esempio, i REE prodotti come sottoprodotto del minerale di ferro in Cina avrebbero costi di produzione inferiori rispetto ai REE in altre parti del mondo prodotto come prodotto principale).

I sottoprodotti non sono generalmente prodotti gratuiti, il che significa che sono costosi da produrre. I sottoprodotti possono essere gratuiti se sono soddisfatte due condizioni:
(1) La preparazione del prodotto principale deve richiedere la separazione del sottoprodotto e
(2) dopo la separazione, non è necessaria alcuna ulteriore lavorazione del sottoprodotto.

Produzione globale di minerali

La tabella 2 contiene dati sulla produzione globale di minerali critici e dei principali paesi produttori. I dati mostrano che la produzione è aumentata per quasi tutti i minerali critici da 2000, molti dei quali raddoppiati nella produzione (ad es. Cromo, indio, litio, manganese, niobio e tantalio) o triplicati (ad es. Cobalto, gallio e tellurio) ).

Tabella 2. Minerali critici: produzione globale e produttori leader, anni selezionati

(Dati in tonnellate (mt) o milioni di tonnellate (mt) se non diversamente indicato)

Fonte: USGS, sintesi dei prodotti minerali, 2019. Dati sull'uranio dell'Energy Information Administration.

Note: kg = chilogrammi; NA = non disponibile. RDC = Repubblica Democratica del Congo; USA = Stati Uniti.

La tabella utilizza i dati 2017 del report Riepiloghi prodotti minerali USGS, 2019, perché il report contiene dati effettivi per 2017 e solo dati stimati per 2018.

Alcuni paesi possono essere elencati come produttori principali, ma non sono elencati come titolari di riserve principali dello stesso minerale nella tabella 4.

Figura 1. Minerali critici: produzione globale (2017)

QFonte: illustrazione generata da CRS basata su USGS Mineral Commodity Summaries, 2019.

Note: Codici colore: Blu = Nord America; Viola = Sud America; Arancione = Europa; Verde = Africa e Medio Oriente; Rosso = Asia e Russia; Verde scuro = Australia; e grigio = altri paesi non specificatamente menzionati nelle colonne precedenti.

Ricondizionamento secondario di minerali critici negli Stati Uniti

Il recupero secondario può provenire da prodotti di scarto durante la raffinazione e la produzione di metalli o da prodotti finali di scarto. Come mostrato nella Tabella 3, negli Stati Uniti, molti (ma non tutti) i minerali critici con un'elevata dipendenza netta dalle importazioni hanno attualmente poca o nessuna produzione o riserve e poca o nessuna ripresa secondaria.

Negli Stati Uniti, vi è una significativa quantità di recupero secondario di nove minerali critici secondo i riassunti delle materie prime minerarie USGS: alluminio, cromo, cobalto, gallio, indio, metallo magnesio, metalli del gruppo del platino, stagno e titanio. Mentre la capacità statunitense di recupero secondario di metalli e altri materiali tra 1997 e 2016 non è cresciuta fortemente, i tassi di recupero variano ogni anno. L'acciaio è il materiale riciclato più comunemente negli Stati Uniti. Per metalli selezionati come acciaio, rame, alluminio, cobalto e cromo, esistono infrastrutture ben sviluppate per scarti vecchi e nuovi. Per molti altri metalli, come il manganese, le terre rare e il niobio, negli Stati Uniti c'è poco riciclaggio perché è economicamente o tecnicamente insostenibile. I paesi dell'Unione Europea, del Giappone e della Corea del Sud stanno intensificando gli sforzi per una ripresa secondaria poiché le economie emergenti (ad esempio Cina e India) cercano un migliore accesso ai materiali primari.

È probabile che la quantità della maggior parte dei metalli e dei materiali disponibili per il riciclaggio continui a soddisfare una frazione della domanda, soprattutto con l'aumento della domanda. Il tasso di disponibilità (cioè basato sulla vita utile del prodotto) limita la riciclabilità. Secondo il National Research Council, il principale ostacolo al recupero secondario negli Stati Uniti è la mancanza di linee guida e programmi chiari a tutti i livelli di governo per aiutare il recupero dei materiali. Senza un mandato nazionale, il rapporto del Consiglio nazionale delle ricerche mostra che è probabile che i governi statali e locali continuino un "mosaico" di programmi e politiche.

La tabella 3 illustra il fatto che negli Stati Uniti esiste un recupero secondario molto limitato di minerali e metalli critici. I dati potrebbero indicare che mancano le infrastrutture per il recupero secondario di minerali e metalli critici. È inoltre necessario valutare i fattori economici e tecnologici per stabilire se i benefici siano superiori ai costi di recupero di determinati materiali, in particolare i bassi livelli di minerali critici che possono essere disponibili per il recupero secondario (dagli scarti di produzione o dai prodotti finali). Potrebbero essere necessarie ulteriori ricerche e sviluppi per determinare se la produzione secondaria dei minerali più dipendenti dalle importazioni può essere aumentata per ridurre la dipendenza dalle importazioni negli Stati Uniti.

Nel 2018 l'USGS ha riferito che i tassi di riciclaggio per metalli di base e metalli preziosi sono molto diversi. Ad esempio, i tassi di riciclaggio erano del 28% per l'alluminio, del 35% per il rame, del 52% per il nichel, del 18% per l'argento e del 25% per lo zinco. Nel 2014, l'acciaio è stato riciclato per il 106% nell'industria automobilistica: più acciaio di quello utilizzato per la produzione domestica. Il tasso di riciclaggio dell'acciaio è del 90% per i dispositivi contenenti acciaio e del 67% per le lattine di acciaio.

Tabella 3. Recupero secondario americano di minerali critici, 2017

Fonte: sintesi delle risorse minerarie USGS, 2019.

Note: NA = non disponibile. Sconosciuto = nessun dato riportato da USGS. La tabella utilizza i dati 2017 del report Riepiloghi prodotti minerali USGS, 2019, poiché i riepiloghi forniscono i dati effettivi USN 2019 per 2017 e solo i dati stimati per 2018.

Riserve e risorse

Viene fatta una distinzione tra quanto descritto quando si usano i termini riserve e risorse relative ai minerali. Le riserve sono quantità di risorse minerali che dovrebbero essere recuperate da depositi noti in un determinato momento. Tutte le stime delle riserve sono soggette a un certo grado di incertezza. Le riserve comprovate sono le quantità di minerali che possono essere ottenute con ragionevole certezza da depositi noti economicamente nelle attuali condizioni economiche, metodi operativi e regolamenti governativi. Le attuali condizioni economiche includono i prezzi e i costi validi al momento della stima. Le stime delle riserve accertate non includono un apprezzamento delle riserve.

Le risorse sono concentrazioni nella crosta terrestre di minerali presenti in natura che possono essere scoperte e recuperate. Le risorse non scoperte e tecnicamente sfruttabili sono minerali che possono essere estratti a seguito di risorse naturali o altri metodi di sfruttamento secondari, ma senza tener conto della redditività economica. Si trovano prevalentemente al di fuori dei depositi noti.

Riserve minerali e risorse critiche degli Stati Uniti

In termini di riserve, l'USGS ha poche o nessuna riserva in tutti i minerali critici di 35, ad eccezione dell'elio e del berillio e del potenziale di risorse significative solo in tungsteno, litio, vanadio, uranio e terre rare. Dei minerali critici 14 elencati come 100% dipendenti dall'importazione, USGS elenca alcune riserve per due: REE e vanadio (vedere la tabella 4 e la figura 2).

Per quanto riguarda le risorse, USGS identifica alcune potenzialità delle risorse per cesio, manganese e niobio. Esistono risorse dei sottoprodotti di cobalto, germanio, tellurio e renio associati ai principali prodotti come rame, zinco e bauxite (vedi tabella 4). USGS non è sicuro delle riserve statunitensi e globali di numerosi minerali critici perché non ci sono abbastanza dati disponibili dopo USGS.60.

Riserve minerali e risorse globali critiche

Secondo USGS, esiste un potenziale di risorse significativo o abbondante a livello globale per i minerali critici per i quali l'agenzia dispone di dati, alcuni ma non tutti i minerali critici. Il potenziale globale di risorse per bismuto, cesio, germanio, indio e tellurio è sconosciuto o incerto. La maggior parte di germanio, indio e tellurio sono ottenuti come sottoprodotto nella produzione di metalli di base.

La Cina è il leader mondiale in sette minerali critici, tra cui antimonio, REE, stronzio, tellurio, stagno, tungsteno e vanadio (vedi tabella 4). La Cina è uno dei tre principali hub di riserva per composti di barite, fluorite, grafite, magnesio e titanio.

La tabella 4 contiene informazioni disponibili sulle risorse globali di minerali critici nonché informazioni sulla dimensione delle riserve. La figura 2 mostra la distribuzione regionale delle riserve.

Tabella 4. Minerali critici: risorse globali e riserve, 2017

(In tonnellate, se non diversamente indicato)

Fonte: USGS, sintesi dei prodotti minerali, 2019. Dati sull'uranio dell'Energy Information Administration, 2018 Domestic Uranium Production Report, maggio 2019.

Note: mt = tonnellate; m mt = milioni di tonnellate; kg = chilogrammi; b mt = miliardi di tonnellate; NA = non disponibile.

Figura 2. Minerali critici: riserve globali (2017)

Fonte: Figura creata da CRS sulla base di dati USGS, sintesi dei prodotti minerali, 2019.

Nota: codici colore: blu = Nord America; Viola = Sud America; Arancione = Europa; Verde = Africa; Rosso = Asia e Russia; Verde scuro = Australia; e grigio = altri paesi che non sono esplicitamente menzionati nelle colonne precedenti. USGS riporta i dati sulle riserve di stronzio solo per la Cina.

minerali esplorazione

Le spese di esplorazione mineraria negli Stati Uniti sono aumentate da 2001. Gli Stati Uniti hanno mantenuto tra 1997 e 2017 circa il 8% del budget annuale per l'esplorazione dei minerali in tutto il mondo. In 2017, questa spesa negli Stati Uniti era in siti di esplorazione 225 (da siti di esplorazione 2.317 in tutto il mondo); 41% dei siti statunitensi si trovava in Nevada, 14% in Alaska e 11% in Arizona. Possono essere necessari molti anni per una società mineraria per trovare e commercializzare un deposito economico. Pertanto, è importante che l'industria organizzi progetti minerari nel processo di sviluppo dell'esplorazione.

In generale, l'esplorazione dei minerali negli Stati Uniti continua a concentrarsi su alcuni minerali, molti dei quali non sono considerati critici. Le attività di esplorazione negli stati occidentali riguardano principalmente oro, rame, molibdeno, argento, tungsteno e uranio. Vi era stato un certo interesse nello sviluppo di attività sulla sabbia di quarzo nel Nevada, nello sviluppo di un progetto rame-cobalto-oro nell'Idaho su Forest Service Land e nella produzione di torio su terra federale lungo il confine tra Idaho-Montana.

Il Canada è il leader mondiale nelle aree di esplorazione più attive, principalmente per oro e metalli di base (attraverso posizioni 500), seguito dall'Australia (attraverso posizioni di 500) con investimenti principalmente in oro, metalli di base e uranio.

Posizioni e minerali in esplorazione

I siti e i minerali in esame possono determinare la criticità o la possibilità di sviluppo delle catene di approvvigionamento dei minerali. Queste catene di approvvigionamento sono rilevanti per varie questioni politiche, inclusa la strategia di investimento a lungo termine negli Stati Uniti per sviluppare l'estrazione di minerali e le capacità a valle del metallo e della produzione; e, se l'attenzione è focalizzata sulla costruzione di una catena di approvvigionamento affidabile, quale parte di quella catena di approvvigionamento ha senso svilupparsi negli Stati Uniti?

Di recente ci sono state nuove aggiunte al processo annuale di esplorazione mineraria USGS. Sono ora inclusi i dati su litio, niobio, terre rare e tungsteno. Da 2014, sono stati raccolti dati per altri minerali come scandio, vanadio e ittrio.

La grande storia della ricerca globale riguarda il litio. In 2016, i costi di esplorazione globale per litio, cobalto e oro sono aumentati in modo significativo. La spesa per l'esplorazione del litio è quadruplicata da 2015 e i siti di esplorazione attiva sono aumentati da 56 in 2012 a 167 in 2017. Ad esempio, le spese di esplorazione del litio di 22 sono aumentate da 2015 a 128 milioni di dollari in 2017 mentre le società di esplorazione del litio di 23 sono aumentate da 2015 in 125 a 2017 nell'anno 2007. Il prezzo del litio è aumentato da 2016 a 150 di oltre il 83% ed è 10% superiore alla media annuale di 2016. Il numero di gradi di cobalto è aumentato del 121% da XNUMX.

Negli Stati Uniti, Gold 2017 rimane in cima all'elenco delle posizioni di esplorazione (47%), seguito da rame (12%) e quindi litio con 7% di posizioni. USGS ha osservato che negli Stati Uniti continua a esserci interesse per la grafite, i REE e il tungsteno, ma i luoghi più importanti sono l'esplorazione dell'oro. Un totale di 54% delle località esplorate attivamente negli Stati Uniti sono per oro e argento e 22% per metalli di base. Oro o argento in tutto il mondo rappresentano il 84% delle località esplorate attivamente.

L'USGS ha riferito che negli ultimi anni 10, gli Stati Uniti rappresentavano circa il 7% al 8% del budget globale per l'esplorazione (circa 611 milioni di dollari all'anno 2017). Tuttavia, la revisione annuale non è esattamente un confronto tra paesi poiché USGS utilizza regioni come l'America Latina e l'Africa per il confronto con singoli paesi come Canada, Australia e Stati Uniti. Il budget per l'esplorazione delle risorse minerarie degli Stati Uniti è superiore a quello della Cina (5%), della Russia (4%) e di molti paesi dell'America Latina.

L'America Latina attira la maggior parte dei dollari di esplorazione a $ 2,4 miliardi, la maggior parte per l'oro e l'argento (58%), seguita dai metalli di base al 22% della spesa per l'esplorazione. Il Cile ha effettuato il maggior numero di investimenti in America Latina, seguito dal Perù. L'America Latina ospita il 70% dei depositi di litio conosciuti al mondo, noti come il "triangolo del litio", costituiti da Cile, Argentina e Bolivia. In Argentina, i siti di esplorazione del litio rappresentano il 44% della spesa esplorativa, seguiti da oro / argento con il 42% e rame con il 9%. Il litio è il più sviluppato in Cile grazie alla sua eccellente infrastruttura mineraria. La maggior parte dei progetti di esplorazione in Cile riguarda il rame (49%) e l'oro (29%).

Anche in Australia, l'esplorazione del litio è migliorata. La Cina ha investito 2016 650 milioni di dollari (in dollari USA) in Australia e era alla ricerca di litio e oro, in particolare. Mentre i gradi del minerale diminuiscono in posizioni di riserva conosciute, molte società di esplorazione sono alla ricerca di depositi di alta qualità in aree remote, incluso il fondo del mare.

Domanda: uso minerale critico e dipendenza dalle importazioni statunitensi

Domanda di minerali critici

La domanda di risorse minerarie è una domanda derivata che differisce dalla domanda dei consumatori. I minerali sono usati come input per la produzione di beni e servizi. Ad esempio, la domanda di elementi di terre rare deriva dalla fabbricazione dei loro prodotti finali o dal loro uso, come schermi piatti, automobili o catalizzatori. Di conseguenza, la domanda di minerali critici dipende dalla forza della domanda per i prodotti finali per i quali vengono immessi. Un aumento della domanda per il prodotto finale porterà ad un aumento della domanda di minerali critici (o dei loro sostituti).

In termini di domanda derivata, la misura in cui diminuisce la quantità di un materiale, con l'aumento dei prezzi dei minerali e dei metalli, dipende in larga misura dalla misura in cui il suo aumento di prezzo può essere trasferito al consumatore finale e dalla quota della materia prima minerale / metallica nel prezzo del prodotto finale. Cioè, può dipendere dalla quantità di minerale o metallo critico utilizzato per unità di produzione. Le variabili più importanti che determinano la crescita della domanda dei consumatori sono la crescita dei prezzi e del reddito.

Domanda statunitense e globale

La domanda negli Stati Uniti è diminuita per alcuni minerali critici, per altri è aumentata ma non è così forte (in termini relativi) come la crescita dell'offerta globale. Ad esempio, negli ultimi anni di 20, il consumo di alluminio, cromo, manganese, metalli del gruppo del platino, terre rare, titanio e tantalio è diminuito e la domanda di litio, germanio e grafite è aumentata lentamente. Solo per tellurio, niobio e indio gli Stati Uniti hanno registrato un rapido aumento della domanda (rispetto all'offerta). I driver della domanda di minerali critici negli ultimi decenni includono magneti permanenti con REE, batterie con cobalto e litio, automobili ed elettronica con tantalio e niobio e vanadio per la produzione di acciaio.

I dati sulla domanda globale per ciascuno dei minerali critici non erano disponibili al momento della stesura. I dati sulla domanda globale potrebbero fornire maggiori informazioni su dove vengono utilizzati i minerali per la lega metallica, la produzione di singole parti e prodotti finali. I metalli incorporati (quelli importati come prodotti finali) non vengono considerati come domanda.

Molti minerali critici (ad esempio manganese, tungsteno e vanadio) vengono utilizzati per progetti di costruzione e infrastrutture in acciaio come strade, abitazioni, ferrovie e reti elettriche. Altri (ad esempio REE, litio, indio, tantalio, gallio e germanio) sono utilizzati nella produzione di prodotti elettronici di alta qualità come laptop e batterie, sistemi di energia rinnovabile e altri beni di consumo come automobili ed elettrodomestici (vedi tabella 5).

Domanda di minerali critici in Cina

In Cina, la domanda di minerali critici è aumentata notevolmente. La domanda cinese di risorse naturali è salita ai livelli storici e potrebbe continuare a crescere nel lungo periodo, anche se l'economia rallenta. Nel recente passato, la Cina è stata il mercato in più rapida crescita per il niobio, contribuendo con 2010 25% al consumo globale di niobio. Il consumo di manganese è aumentato da circa 2.200 tonnellate (milioni di tonnellate) in 2003 a circa 9.000 tonnellate nell'anno 2008. La domanda cinese di vanadio era in linea con la domanda di acciaio, passando da 2003 a 2009 del 13% ogni anno. In generale, la domanda di vanadio in Cina da 2010 a 2025 dovrebbe raddoppiare in quanto continua ad essere utilizzata nella produzione dell'acciaio (compresi i nuovi requisiti di tempra dell'acciaio) e perché può essere utilizzata nelle nuove tecnologie di batterie per lo stoccaggio su larga scala di energia rinnovabile (ad esempio, vanadio). flusso Redux batteria VRFB). 2010 rappresentava il 85% della domanda cinese di importazioni di minerale di cromo ed è il principale produttore mondiale di acciaio (che, secondo gli ultimi dati 2017, rappresenta oltre la metà della produzione mondiale). Il cromo è un componente di produzione importante per l'acciaio inossidabile. È probabile che le importazioni cinesi di cromo continueranno a crescere, poiché la domanda di acciaio inossidabile a livello globale rimane gran parte delle esportazioni cinesi di alta qualità, dell'urbanizzazione e delle pratiche industriali future.

Complessivamente, la fusione cinese di cobalto ha rappresentato l'2017 60% dell'offerta globale e l'77% della domanda di cobalto in Cina è andato in batteria. 2017 rappresentava circa l'25% della domanda cinese di platino, utilizzata principalmente nella produzione di gioielli, e l'26% della domanda di palladio, molti dei quali sono utilizzati nei convertitori catalitici di automobili.

Affinché questo crescente scenario di domanda in Cina ripaghi, le città dovrebbero ottenere abbastanza persone che guadagnano alti salari per sostenere le aspirazioni di crescita economica della Cina. Non è certo se si realizzerà un livello così elevato di domanda dei consumatori. La crescita economica della Cina è rallentata in modo significativo nel recente passato, da circa 10% ogni anno nel primo decennio degli anni 2000 a circa 6% nell'anno 2014. Tuttavia, la domanda cinese di minerali continuerà a esercitare pressioni sull'accesso degli Stati Uniti a fonti di approvvigionamento affidabili.

Importazioni statunitensi di minerali strategici e critici

A parte una piccola quantità di riciclaggio, gli Stati Uniti dipendono dal 100% dall'importazione di minerali 14 nell'elenco dei minerali critici, minerali che costituiscono un supporto fondamentale per l'economia degli Stati Uniti e la sicurezza nazionale, come grafite, manganese, niobio, raro Terre e tantalio, tra gli altri. Gli Stati Uniti fanno affidamento su oltre il 75% su altri minerali critici 10, tra cui antimonio, barite, bauxite, bismuto, potassio, renio, tellurio, stagno, titanio e uranio.

Gli Stati Uniti hanno aumentato le loro importazioni di minerali dalla Cina negli ultimi anni di 20. Sebbene gli Stati Uniti abbiano diversificato le proprie fonti di alcuni dei loro bisogni materiali da 1997, gli Stati Uniti importano quantità significative di minerali e metalli critici e, a partire da 2017, dipendono dalla Cina come principale o principale fornitore di materie prime e diversi metalli (vedi tabella 5 e Figura 3).

Sebbene la dipendenza dalle importazioni possa essere motivo di preoccupazione (e un alto livello di dipendenza dalle importazioni, forse un rischio per la sicurezza), un'elevata dipendenza dalle importazioni non è necessariamente la misura migliore o anche una buona misura del rischio di approvvigionamento. Una misura più rilevante può essere l'affidabilità dei fornitori. Nel caso della potassa o della bauxite, ad esempio, il rischio di approvvigionamento può differire da quello delle REE o del niobio a causa dell'elevato numero di possibili fonti. Ci sono una serie di fattori che influenzano la disponibilità di minerali che possono avere poco a che fare con la dipendenza dalle importazioni. Un'azienda che è l'unico fornitore o un singolo paese come fonte principale con restrizioni all'esportazione potrebbe rappresentare un rischio di fornitura. Ma anche un gran numero di colli di bottiglia che possono verificarsi presso i produttori nazionali e stranieri, come quantità limitate di elettricità, carenza di lavoratori qualificati, mancanza di attrezzature, disordini del lavoro, ritardi meteorologici o di trasporto nonché resistenza per motivi ambientali, potrebbero rappresentare rischi di approvvigionamento. Qualsiasi delle suddette potenziali interruzioni dell'approvvigionamento potrebbe aumentare i costi oi prezzi e aggravare le carenze di approvvigionamento. Per altri minerali, come il minerale di ferro e il molibdeno, gli Stati Uniti sono autosufficienti. Per l'alluminio, l'uranio, la potassa, il cesio e il rubidio, il Canada è il principale partner commerciale degli Stati Uniti, un alleato stabile. Inoltre, le società statunitensi hanno investito in operazioni all'estero - miniere di rame e bauxite, ad esempio - quindi le fonti di approvvigionamento degli Stati Uniti per alcuni materiali sono diversificate, di migliore qualità o più economiche e si trovano in paesi con ampie riserve e capacità di produzione. Tali condizioni potrebbero non esistere sempre negli Stati Uniti, anche quando le risorse sono disponibili.

Tabella 5. Minerali critici: usi finali principali e dipendenza netta dalle importazioni statunitensi

CRS ha generato l'illustrazione sulla base dei dati di Riepilogo materie prime minerali USGS, 2019. Nota: i paesi elencati nel grafico a barre rappresentano il principale fornitore di importazioni statunitensi.

Analisi dei materiali di contenuto minerale critico in prodotti e sistemi finiti

L'analisi dei materiali è uno strumento utile per comprendere meglio i diversi aspetti dei bisogni minerali. Ad esempio, un'analisi di questo tipo può far luce su come gli input di materiale vengono utilizzati nei componenti e su come i componenti vengono utilizzati in sistemi più grandi come pannelli solari, turbine eoliche e automobili. Utilizzando l'analisi dei materiali, un analista può ottenere informazioni sull'intensità del materiale di un'unità di produzione. Questa analisi può determinare efficienze di produzione (ovvero ottenere prestazioni uguali o migliori con meno materiali) o mostrare dove e come potrebbe avvenire la sostituzione del materiale, se possibile. Le aziende manifatturiere potrebbero quindi effettuare adeguamenti a breve o lungo termine dei loro processi produttivi.

Anche l'efficienza dei materiali, che consuma meno metallo per unità di produzione, è generalmente guidata dalla crescita della domanda generale e dalla mancanza di capacità di offerta a breve termine. Ad esempio, le famiglie in alcuni paesi hanno probabilmente più unità con una varietà di prodotti, come laptop, televisori a schermo piatto e telefoni cellulari e così via. E poiché l'intensità del materiale (piccole quantità per unità di produzione) di minerali critici è relativamente bassa per la maggior parte degli usi finali, i prodotti finiti economici possono contenere materiali costosi.

Il resto di questa sezione del rapporto fornisce informazioni sul contenuto materiale di batterie agli ioni di litio, sistemi solari, tecnologie eoliche e magneti permanenti, nonché i requisiti materiali per i sistemi eolici e solari.

Le batterie al litio

L'uso di batterie agli ioni di litio per il mercato in rapida crescita dei veicoli elettrici dovrebbe cambiare i requisiti dei materiali per la tecnologia delle batterie. L'analisi dei materiali delle batterie agli ioni di litio fornirebbe utili spunti sulla composizione dei materiali, i costi, le tecnologie e le catene di approvvigionamento. Nel caso della batteria agli ioni di litio per veicoli elettrici, qual è la composizione materiale della batteria? In altre parole, quanto cobalto, litio, nichel e altri materiali sono necessari per batteria, qual è il costo dei materiali per ogni batteria e qual è la percentuale del costo totale di produzione della batteria che i materiali rappresentano? Quindi, quali sono i costi della batteria per veicolo elettrico? Gli analisti vorrebbero sapere a che punto l'aumento dei prezzi dei materiali giustificherebbe il rinvio dell'uso di questi materiali. Altre informazioni utili nell'analisi dei materiali comprendono la comprensione della gamma di tecnologie per batterie da sviluppare, la loro capacità di produzione e la struttura della proprietà dei materiali e della catena di fornitura delle batterie.

Uno studio di un gruppo di ricercatori sulla tecnologia delle batterie di 2017 ha studiato i rischi di approvvigionamento delle batterie agli ioni di litio e di altre tecnologie di batterie per studiare l'impatto su un ambiente a ridotto contenuto di CO2. Gli autori hanno posto la domanda: quali sono i requisiti materiali per la batteria? Hanno identificato le caratteristiche di una batteria agli ioni di litio, come basso costo, alta energia e lunga durata. Hanno studiato la domanda di batterie agli ioni di litio, il potenziale di approvvigionamento secondario e i rischi di approvvigionamento associati a una risorsa esauribile (ad esempio, l'estrazione di minerali può diventare antieconomica), la struttura del settore (ad esempio se è coinvolto un cartello o un produttore di monopolio) e un aumento della domanda. Hanno utilizzato gli indicatori di rischio di offerta precedentemente discussi come il rischio di riduzione dell'offerta, il rischio di un aumento della domanda, concentrazione del mercato, stabilità politica, sostituibilità e riciclabilità.

Nella seconda fase, i ricercatori hanno determinato il valore del rischio di approvvigionamento a livello tecnologico per ciascuno dei sei tipi di batterie. C'è una batteria all'ossido di litio e cobalto che ha un'alta densità di energia, ma anche un alto contenuto di cobalto e prezzo. L'elevato rischio paese di produzione di cobalto nella Repubblica Democratica del Congo (RDC) ha spinto i ricercatori a cercare fornitori e materiali alternativi che offrano un'alta densità energetica e una lunga durata con poco o nessun cobalto. Un esempio potrebbe essere l'uso di una batteria all'ossido di manganese in cui il cobalto è parzialmente sostituito da nichel e manganese. Hanno sottolineato che esistono diversi nuovi tipi di batterie che utilizzano combinazioni di litio, alluminio, cobalto, ferro, nichel, rame, grafite, fosfato, titanio e manganese. I ricercatori hanno identificato il litio come necessario per tutti i tipi di batterie e la grafite per tutti tranne il tipo litio-ferro-fosfato (LFP-LTO), che utilizza invece titanio. Hanno riferito che una svolta nel mercato (rispetto a 2035) nell'uso di veicoli elettrici che utilizzano la tecnologia della batteria al litio richiede un tasso di crescita annuale di 7,5% per la fornitura di litio e 3% per la fornitura di cobalto per soddisfare la domanda di veicoli elettrici.

Sistemi di energia solare e tecnologie eoliche

Nel caso dei pannelli solari e delle tecnologie delle turbine eoliche, il Centro informazioni minerarie USGS ha condotto un'analisi tecnica dei minerali dei sottoprodotti contenuti nei sistemi di energia solare: argento, cadmio, tellurio, indio, gallio, selenio, germanio e quattro dei REE utilizzati nelle tecnologie eoliche (Dyprosium (Dy ), Neodimio (Nd), terbio (Te) e praseodimio (Pr)), utilizzando gli scenari Clean Power Plan (CPP) e non CPP. USGS ha concluso che, indipendentemente dallo scenario, è probabile che la transizione alle energie rinnovabili acceleri nei prossimi decenni e che un certo numero di metalli più piccoli sia probabilmente ridotto; pertanto, i tassi di produzione di questi metalli dovrebbero essere aumentati per soddisfare la domanda, a meno che non vi siano trasferimenti di produzione. L'analisi ha concluso che l'offerta di terre rare pesanti utilizzate nei magneti permanenti (che sono attualmente utilizzati in alcune delle nuove turbine eoliche) non terrà il passo con la domanda di molteplici usi finali. L'USGS ha adottato un mercato aggressivo per i veicoli elettrici, l'aumento dell'uso di magneti nei veicoli elettrici e l'uso di magneti permanenti in terre rare da parte di nuove turbine eoliche. Vi è un certo disaccordo sul fatto che ci sarà un aumento significativo delle terre rare per i magneti utilizzati nelle turbine eoliche.

Inoltre, USGS ha concluso che la crescente domanda di metallo sottoprodotto nelle turbine solari e eoliche competerebbe con l'uso nei veicoli elettrici e ibridi, nonché nell'elettronica di consumo. Il rapporto rileva che un'incertezza del materiale è l'intensità netta del materiale, ovvero la quantità di metallo sottoprodotto necessaria per unità di capacità di generazione di energia installata, meno la quantità di materiale riciclato. Per le celle solari, l'intensità netta del materiale per capacità di generazione dipende dall'efficienza di conversione delle celle solari.

Le domande correlate includono: Dove vengono fabbricate le turbine eoliche e i pannelli solari e quali paesi e aziende sarebbero maggiormente colpiti da un'interruzione delle forniture di minerali critici per questi usi finali?

magneti permanenti

I REE a magneti permanenti sono un altro esempio di come l'analisi dei materiali per l'uso finale può influenzare la comprensione della suscettibilità dei minerali critici. Ad esempio, alcune delle domande rilevanti che potrebbero essere poste in merito ai magneti permanenti sono: quanto Dy, Nd, Te e Pr fluiscono in un magnete permanente al neodimio-ferro-boro (NdFeB) e quale percentuale del costo totale viene spesa per ciascun elemento ? Quali sono i costi di produzione per le unità a magneti permanenti e quale percentuale dei costi totali di una turbina eolica o di un'auto sono i magneti permanenti? E qual è la probabilità e l'economia della sostituzione?

Prove sui materiali dei sistemi di energia eolica e solare

Di seguito sono riportati esempi semplificati di requisiti di materiale per sistemi eolici e solari.

Materiali per l'energia eolica

In base al rapporto sull'energia del Ministero dell'Energia, 20% di energia eolica fino a 2030, le turbine eoliche sono costituite da quattro parti principali: torre del vento, rotore, impianto elettrico e propulsore (ad es. Generatore, cambio e motore). La maggior parte delle popolari turbine eoliche di grandi dimensioni ha giradischi sopra i piedi 200 e le pale del rotore fino a una lunghezza di piedi 150. La potenza nominale media di una turbina eolica a terra è compresa tra 2,5 megawatt (MW) e 3 MW. Il DOE elenca i materiali più importanti per la produzione su larga scala di turbine eoliche: acciaio, fibra di vetro, resine (per materiali compositi e adesivi), materiali di base, magneti permanenti e rame. Inoltre, è necessario un po 'di alluminio e cemento (vedere la tabella 6 di seguito). DOE ritiene che le materie prime per le grandi turbine eoliche siano generalmente abbondanti. La produzione di turbine, tuttavia, dipenderebbe dallo 100% delle importazioni permanenti, in particolare dalla Cina, poiché produce l'75% dei magneti permanenti al mondo contenenti REE (supponendo che vengano utilizzati determinati propulsori). Ma il DOE e altri analisti dell'energia eolica identificano anche come un potenziale problema la necessità di aumentare la capacità di produzione di fibre e altri componenti come generatori e trasmissioni. Lo sviluppo dell'energia eolica al momento dello studio 20% Wind Energy su 2030 si è spostato verso materiali più leggeri e compositi ad alta resistenza come plastica rinforzata con fibra di vetro e plastica rinforzata con fibra di carbonio. Una maggiore produzione di fibra di vetro, fibra di carbonio commerciale e magneti permanenti (con REE) sarebbe necessaria se gli Stati Uniti raggiungessero fino al 2030 20% di energia eolica.

Recenti analisi mostrano che l'industria eolica offshore potrebbe essere uno dei principali motori della crescita della domanda REE. Vi sono indicazioni che le turbine più grandi, che sono più adatte a località offshore e contengono REE, potrebbero essere più affidabili e richiedere meno manutenzione rispetto alle turbine onshore.

Tabella 6. Materiali selezionati per l'energia eolica

Fonte: US DOE, 20% Wind Energy Entro il 2030 (2009) e Xcel 2007 Resource Plan, "Appendice E. Ricerche ed esperimenti sull'accumulo eolico". Wilburn DR, Energia eolica negli Stati Uniti e materiali richiesti per l'industria dell'energia eolica terrestre 2010-2030. Rapporto di ricerca scientifica 2011-5036.

Note: i minerali critici che potrebbero essere utilizzati nella produzione di turbine eoliche includono gli elementi delle terre rare utilizzati nei magneti permanenti, vanadio e litio per la tecnologia delle batterie e alluminio. Questi sono stampati in grassetto nella tabella.

Materie prime per l'energia solare

Esistono due tipi principali di celle fotovoltaiche (PV): celle di silicio cristallino (più diffuse) e celle solari a film sottile. Le celle fotovoltaiche a base di silicio vengono combinate in moduli (con circa celle 40) e quindi montate in una matrice di circa moduli 10. I pannelli in vetro e acetato di etilene vinilico tipicamente incorniciano il modulo fotovoltaico con telai in alluminio aggiuntivi per una maggiore protezione. Le celle solari a film sottile utilizzano strati di materiali semiconduttori ultrasottili che possono essere utilizzati direttamente in scandole, tegole e facciate di edifici. È stato scoperto che le celle solari a film sottile utilizzano tellururo di cadmio o diselenuro di gallio indio rameico (vedere la tabella 7 di seguito). Una categoria separata di tecnologia solare è la concentrazione di energia solare; Questi sistemi utilizzano specchi per convertire l'energia solare in calore e quindi in elettricità.

Tabella 7. Materiali selezionati per celle e pannelli solari fotovoltaici

Fonte: US DOE, Solar America Initiative; "Emissioni da cicli fotovoltaici", Scienze e tecnologie ambientali, V. 2, n. 6, 2008.

Note: i minerali critici che potrebbero essere utilizzati nella produzione di celle e pannelli solari includono alluminio, indio, gallio e tellurio: sono stampati in grassetto.

Analisi della catena di approvvigionamento selezionate

In un'analisi della catena di approvvigionamento, è altrettanto importante sapere dove vengono costruite o dovrebbero essere costruite nuove capacità a valle (lavorazione, raffinazione e leghe metalliche), come i probabili investitori in capacità di produzione di minerali critici a monte.

Se si guarda il quadro completo della consegna, sarebbe più facile determinare dove sono i rischi potenziali e quali misure di riduzione sono possibili. Di seguito sono descritte due catene di approvvigionamento esemplari: terre rare e tantalio.

Elementi di terre rare

Fornitura REE

Le terre rare appaiono spesso con altri elementi come rame, oro, uranio, fosfati e ferro e sono spesso un sottoprodotto. Gli elementi più leggeri, come lantanio, cerio, praseodimio e neodimio, sono più comuni e concentrati e in genere costituiscono circa l'80% -99% di un deposito totale. Gli elementi più pesanti - il gadolinio attraverso il lutezio e l'ittrio - sono più scarsi, ma molto "ricercati", secondo gli analisti delle materie prime dell'USGS.

La maggior parte dei REE nel mondo si trovano nelle miniere di bastnaesite e di monazite minerali. I depositi di bastnaesite negli Stati Uniti e in Cina rappresentano le maggiori concentrazioni di REE, mentre i depositi di monazite in Australia, Sudafrica, Cina, Brasile, Malesia e India rappresentano le seconde maggiori concentrazioni di REE. La bastnaesite si presenta come minerale primario, mentre la monazite si trova nei minerali primari di altri minerali e viene generalmente recuperata come sottoprodotto. Oltre il 90% degli elementi di terre rare economicamente praticabili al mondo si trovano in depositi minerali primari (ad es. Bastnaesite).

Catena di approvvigionamento REE

La catena di approvvigionamento delle terre rare è generalmente costituita da miniere, separazione, raffinazione, lega e produzione (attrezzature e componenti). Un grave problema per lo sviluppo di REE negli Stati Uniti è la mancanza di capacità di raffinazione, lega e produzione che potrebbero elaborare la produzione di terre rare.

Un rapporto GAO di aprile 2010 illustra la mancanza di presenza degli Stati Uniti nella catena di approvvigionamento globale REE in ciascuna delle cinque fasi di estrazione, separazione, raffinazione di ossidi su metalli, produzione di leghe, produzione di magneti e altri componenti. Secondo il rapporto GAO 2010, la Cina produceva circa il 95% delle materie prime REE e circa il 97% degli ossidi di terre rare ed era l'unico esportatore di metalli commerciali di terre rare (il Giappone produceva alcuni metalli per il proprio uso nella produzione di leghe e magneti). Circa l'90% delle leghe metalliche sono state prodotte in Cina e la Cina produce l'75% dei magneti NdFeB e l'60% dei magneti al cobalto samario (SmCo). Anche se la produzione di terre rare negli Stati Uniti aumentasse senza investimenti significativi nella catena di approvvigionamento, gran parte della lavorazione e della lavorazione dei metalli avrebbe probabilmente luogo in Cina.

Nel caso delle terre rare, non è sufficiente sviluppare l'estrazione REE al di fuori della sola Cina, senza aumentare il valore, la produzione di metallo e le capacità di lega che sarebbero necessarie per fabbricare singole parti per i prodotti finali. Secondo l'analista di terre rare Jack Lifton, le società integrate verticalmente potrebbero essere più desiderabili. Potrebbe essere il modo migliore per garantire il finanziamento degli investitori per progetti di produzione REE. Potrebbero essere costituite joint venture, consorzi e cooperative per sostenere la produzione nelle diverse fasi della catena di fornitura in posizioni ottimali in tutto il mondo. Ogni investitore o produttore potrebbe avere impegni azionari e di acquisto. Laddove le società statunitensi e gli alleati statunitensi investono, possono contribuire a raggiungere l'obiettivo di una fornitura sicura e stabile di apparecchiature elettriche ed elettroniche, intermedi e componenti necessari per assemblare i prodotti finali.

Nel 2019, l'analista delle terre rare James Kennedy di ThREE Consulting scrive che il dominio e il "vantaggio assoluto" della Cina nel campo delle terre rare si riflettono nei suoi laboratori nazionali e nel Baotou Research Institute of rare earths nella ricerca di base, nella scienza dei materiali e nelle terre rare. Riflette fondamentalmente la metallurgia. ThREE Consulting ha dimostrato che la Cina ha depositato più brevetti per le terre rare rispetto al resto del mondo messo insieme, e Kennedy afferma che i brevetti acquisiti nello spazio delle terre rare potrebbero essere un proxy per la tecnologia di prossima generazione.

L'approccio all'avanguardia della Cina alle terre rare e ad altri minerali critici potrebbe mantenere la Cina nella sua posizione dominante per il prossimo futuro.

tantalio

Il tantalio è un elemento metallico presente nella tantalite minerale derivata da depositi minerali primari e placer. Si trova spesso nel niobio, ma è presente anche in altri minerali come terre rare, uranio e cassiterite (minerale di stagno). Il tantalio è stato prodotto come sottoprodotto primario e sottoprodotto di altri minerali. L'alto punto di fusione (3.000 gradi Celsius) e la resistenza alla corrosione del tantalio lo rendono super-capacitivo (cioè caratterizzato da un'alta capacità di immagazzinamento e rilascio di cariche elettriche). Questo metallo, che viene utilizzato in molti dispositivi elettronici ad alta tecnologia, è prodotto e commercializzato nelle aree di conflitto in Africa centrale; Pertanto, il tantalio è classificato in alcuni casi come minerale di conflitto ed è soggetto ai requisiti di divulgazione del Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act (PL 111-203, 15 USC §78) .100 Sezione 1502 della legge contiene l'impressione che i minerali di conflitto nel Democratico Repubblica del Congo o paesi vicini per finanziare atti di violenza estrema nella RDC.

fornitura tantalio

Esistono quattro principali fonti di approvvigionamento per il mercato del tantalio: produzione primaria (industriale e artigianale), lavorazione delle scorie di stagno, lavorazione e riciclaggio degli scarti e produzione di sottoprodotti (noto anche come concentrato secondario). La produzione primaria rappresenta circa l'70% dell'offerta globale. Il tantalio dalle scorie di stagno (rifiuti) è stato storicamente prodotto principalmente in Malesia, Tailandia e Brasile. Il tantalio è anche un sottoprodotto di niobio, titanio, stagno e uranio, prodotto in Malesia, Brasile, Cina e Russia.

Il tantalio riciclato costituisce il 30% della fornitura globale, principalmente da "scarti pre-consumo" nell'impianto di produzione. Gli Stati Uniti e il Messico rappresentano il 61% della produzione di rottami di tantalio e si stima che i rottami potrebbero fornire il 50% della fornitura mondiale di tantalio entro il 2025.

Sulla base dei dati USGS, Brasile, Canada, Mozambico e Nigeria sono stati i paesi che hanno aperto la strada nella produzione primaria di tantalio negli anni '1970. Brasile e Canada hanno continuato a essere i principali paesi produttori negli anni '1980. L'Australia ha conquistato il primo posto alla fine degli anni '1980 e '1990, seguita dal Brasile fino al 2009, dopodiché l'USGS non ha segnalato la produzione primaria per l'Australia. Le miniere australiane sono state chiuse dopo la recessione del 2008, riaperte nel 2012 e chiuse di nuovo poco dopo nel 2012. Dal 2009 circa, diverse fonti hanno affermato che la Repubblica Democratica del Congo è un paese produttore leader con decine di migliaia di minatori artigianali (vedi Tabella 4). La produzione di tantalio registrata dall'USGS mostra uno spostamento nella produzione - almeno quanto riportato dal 2000 - dall'Australia e dal Brasile alla Repubblica Democratica del Congo e al Ruanda.

Negli ultimi decenni, ci sono state significative lacune nei dati disponibili al pubblico per il tantalio; I dati di produzione riportati erano significativamente inferiori rispetto ai record del processore. In un esempio, l'offerta media del produttore per il divario totale delle entrate del processore, misurata su sei trimestri, era 73%. In media, la produzione segnalata rappresenta circa l'27% delle entrate totali dei processori durante il periodo di riferimento. Ne è risultata una differenza materiale media di tonnellate 381.

Parte della spiegazione di tali modelli di rendicontazione potrebbe essere la natura altamente non regolamentata della produzione e del commercio di tantalio in Africa centrale. L'elevata produzione nel settore non dichiarato (informale) della società mineraria ha portato a una riduzione dei prezzi e ha costretto molte delle grandi regioni ammissibili a cessare le loro operazioni. A prezzi bassi, l'interesse degli investitori è limitato; Gli investitori sono quindi vincolati da progetti Greenfield ad alto rischio (ovvero nuovi progetti o lavori che non seguono i lavori precedenti).

I dati USGS non riflettono il livello di produzione da attività minerarie non autorizzate (spesso illegali), di solito attività minerarie artigianali. L'USGS raccoglie i suoi dati da una varietà di fonti, ma considera l'industria del tantalio "riservata" con un accesso incompleto ai dati e poca trasparenza. In generale, non ci sono dati sufficienti per effettuare determinazioni finali sulla produzione, capacità e riserva effettive di tantalio su base globale. Ci sono diversi motivi per questa differenza di domanda e offerta, inclusi i seguenti:

Mancata segnalazione o sottostima di tutte le forme di cura (primaria, sottoprodotto, ghiaia e rottame) attraverso il Tantalum Niobium International Study Centre (TIC) o altrove.

Elevati livelli di stock. Diversi analisti hanno notato che dalla recessione nell'anno 2008, molte aziende hanno esaurito le loro azioni fuori terra.

Estrazione e commercio illegali. Esistono reti stabilite per il contrabbando di tantalio e altri minerali dall'Africa centrale (e di altri paesi) sul mercato.

La dipendenza dall'offerta africana e questa perturbazione potrebbero avere conseguenze, ad esempio aumenti dei prezzi. L'Africa fornisce l'80% della produzione primaria di tantalio (60% dalla RDC e dal Ruanda) mentre la Cina domina la capacità di trasformazione e produzione a valle. La componente mineraria illegale sul mercato del tantalio li rende vulnerabili e potenzialmente insostenibili perché impedisce l'ingresso nel mercato di grandi produttori. Il commercio illegale di tantalio ha effetti a lungo termine sull'intera catena di approvvigionamento, con conseguente riduzione degli investimenti in tutte le fasi della catena di approvvigionamento.

Nell'anno 2016, gli USGS hanno elencato l'Australia e il Brasile con l'85% delle riserve mondiali di tantalio, ma l'USGS afferma regolarmente che i dati non sono disponibili o semplicemente sconosciuti ad altri paesi. L'USGS elenca l'Australia, il Brasile e il Canada come la maggior parte del mondo ha identificato le risorse di tantalio.

La catena di approvvigionamento del tantalio

Nel 2017, Mancheri et al.hanno pubblicato uno studio che ha valutato la catena di approvvigionamento del tantalio per la dipendenza dalla produzione regionale, il potenziale di interruzioni dell'approvvigionamento e i meccanismi per evitare interruzioni utilizzando una "resilienza" del modello di offerta. Questo metodo esamina quattro indicatori di resilienza: diversità di approvvigionamento, sostituzione dei materiali, riciclaggio e stoccaggio e dipende da tre fattori: resistenza, velocità e flessibilità. Lo studio di Mancheri conclude che il mercato del tantalio è flessibile e resiliente in base al modo in cui affronta le relazioni commerciali non dichiarate e presumibilmente illegali e al suo impatto sui grandi produttori di tantalio convenzionali. Lo studio di Mancheri ha concluso che lo stoccaggio e la sostituzione possono mitigare alcune interruzioni della fornitura.

In generale, il tantalio segue i seguenti passaggi nella catena di approvvigionamento:

Il minerale primario viene frantumato e macinato in un concentrato di minerale che viene ulteriormente trasformato in ossidi (metallo o polvere) o sale K (che viene ridotto in metallo al tantalio) utilizzato per produrre condensatori, fili, superleghe e altre forme fabbricate. I produttori a valle utilizzano questi materiali per le parti utilizzate dai produttori di beni di consumo e altri. La Cina dispone di apparecchiature per l'elaborazione del tantalio 16; Gli Stati Uniti ne hanno uno, secondo lo studio Mancheri. Ci sono quattro impianti di lavorazione in Germania e quattro in Giappone.
La forma di metallo o polvere viene quindi utilizzata dai produttori di elettronica per fabbricare condensatori e altri prodotti. Le parti prodotte vengono fornite a produttori di beni di consumo come Motorola, Sony, Apple, Dell e altri. La Cina domina la produzione di condensatori.

Quadro politico attuale

Politica mineraria statunitense

Come affermato in due importanti statuti, l'attuale obiettivo della politica mineraria statunitense è promuovere forniture adeguate, stabili e affidabili di materiali per la sicurezza nazionale, la prosperità economica e la produzione industriale statunitense. La politica mineraria statunitense attribuisce importanza allo sviluppo di forniture interne di materiali essenziali e incoraggia il settore privato domestico a produrre e elaborare tali materiali. Ma alcune materie prime non esistono in quantità economiche negli Stati Uniti e la lavorazione, la produzione e altre società a valle negli Stati Uniti potrebbero non essere convenienti con le strutture in altre regioni del mondo. Tuttavia, sono state adottate politiche pubbliche o azioni esecutive (ad esempio, la tassa di riduzione percentuale per le attività minerarie statunitensi e la produzione esente da royalty su terreni disponibili al pubblico) per compensare lo svantaggio degli Stati Uniti rispetto alle sue attività potenzialmente più costose. Il settore privato può anche realizzare operazioni più economiche con innovazioni tecnologiche.

Sulla base di questo quadro politico, il Congresso ha tenuto numerose audizioni legislative sull'impatto dell'elevata dipendenza dalle importazioni dell'economia statunitense da molti materiali critici e da una serie di potenziali investimenti federali che sosterrebbero lo sviluppo di una maggiore produzione interna e la produzione di fornitori affidabili. Vi è un interesse politico a lungo termine nella dipendenza dalle importazioni di minerali e nel loro impatto sulla sicurezza nazionale e sull'economia degli Stati Uniti.

Legge generale sull'estrazione mineraria di 1872: estrazione mineraria negli stati federali

L'estrazione di minerali localizzabili (chiamati anche minerali di roccia dura) negli stati federali è regolata principalmente dalla legge mineraria generale del 1872 (30 USC §§21-54). Gli obiettivi originali del Mining Act erano incoraggiare l'esplorazione e lo sviluppo minerario negli stati degli Stati Uniti occidentali, la capacità di ottenere una chiara proprietà delle miniere già in costruzione e l'insediamento a ovest. Il Mining Act garantisce agli individui e alle aziende l'accesso gratuito per la ricerca di minerali in aree accessibili al pubblico e consente loro di rivendicare (o "localizzare") il deposito al momento della scoperta. Un reclamo valido autorizza il titolare a sviluppare i minerali. La legge mineraria del 1872 si applicava originariamente a tutti i giacimenti minerari di valore ad eccezione del carbone (17 Stat. 91, 1872, e successive modifiche).

Gli immobili senza scopo di lucro sono quelli che sono stati di proprietà federale sin dal loro acquisto originale per contratto, cessione o acquisto come parte del territorio generale degli Stati Uniti, compresi gli immobili che sono scomparsi dalla proprietà federale ma sono stati restituiti alla proprietà federale. La proprietà "acquisita" acquisita mediante acquisto, donazione o condanna da parte di qualsiasi proprietario statale o privato per determinati scopi federali piuttosto che nell'area generale degli Stati Uniti è soggetta esclusivamente al noleggio e non è coperta dalla legge del 1872. La terra acquisita è regolata dal Mineral Leasing for Acquired Lands Act del 1947.

Ai sensi della legge generale sulle miniere, i crediti minerari possono essere detenuti indefinitamente senza produzione di minerali. Una volta concesso il terreno per trasferire la piena proprietà dell'attore, il proprietario poteva usare le trame per una varietà di scopi, compresi quelli non minerali. Tuttavia, l'uso della terra sotto una rivendicazione mineraria non dichiarata per qualcosa di diverso da minerali e scopi correlati è contrario alla legge generale sulle miniere. I critici ritengono che molte affermazioni siano fatte a fini speculativi. Tuttavia, i commentatori del settore sostengono che un reclamo può rimanere inutilizzato fino a quando le condizioni di mercato non renderanno redditizio l'apertura del deposito. Da 1994, il Congresso ha emesso una moratoria sulla brevettazione dei terreni in base alle leggi annuali sulle licenze.

La maggior parte della produzione di minerali negli Stati Uniti è di proprietà privata e regolamentata da Stati che possono utilizzare un contratto di locazione e approvazione. Il quadro normativo descritto di seguito si applica principalmente ai minerali prodotti sul territorio dello stato, ma ha implicazioni per l'intera industria mineraria degli Stati Uniti.

Si sta discutendo se razionalizzare il processo di concessione delle licenze agli stati federali renderebbe più interessanti gli investimenti nelle miniere negli Stati Uniti o incoraggerebbero gli investitori. I sostenitori della razionalizzazione del quadro ritengono che le società minerarie avrebbero maggiori probabilità di investire negli Stati Uniti, dato il completamento più rapido del processo di sminamento. Tuttavia, le compagnie minerarie hanno processi decisionali con molteplici fattori; vanno a dove si trovano i minerali e sono spesso alla ricerca di un basso rischio politico e nazionale (buon governo) e una sensazione di certezza sul contesto normativo e sulle opportunità di produzione a basso costo.

Negli ultimi decenni, è sorto un dibattito sul fatto che il governo federale debba riscuotere una royalty sul valore dei minerali prodotti su terreni pubblici, nonché su altri terreni negli Stati Uniti (ad esempio terreni statali e privati) e altre parti il mondo è comune. Ulteriori discussioni su questo dibattito vanno oltre lo scopo di questo rapporto.

Federal Land Management and Mineral Development: Quadro normativo per lo sviluppo minerario negli stati federali

Le attività di mineralizzazione negli Stati Uniti sono soggette a una serie di requisiti normativi. Le leggi e i regolamenti specifici che si applicano e il modo in cui viene raggiunta la conformità varieranno a seconda del progetto di sviluppo minerale specifico (ad esempio, potrebbero essere necessarie misure specifiche per conformarsi alla legge federale se il progetto minerario può essere protetto a livello federale). Cioè, per il mining dello stato federale, ci sono diverse normative federali che possono essere applicate in aggiunta al Federal Mining Act di 1872. Tali requisiti includono, a titolo esemplificativo, valutazioni ambientali, prove finanziarie sufficienti, permessi, requisiti di gestione della superficie, responsabilità e partecipazione pubblica. L'appendice contiene un elenco delle leggi e dei regolamenti selezionati per lo sviluppo dei minerali nello stato federale. Una discussione sul processo di conformità normativa e le varie società coinvolte a livello federale, statale e di altro genere va oltre lo scopo di questo rapporto. La discussione che segue si concentra sul quadro giuridico per la gestione e l'accesso ai minerali per lo sviluppo sullo stato.

Negli anni 1960er e 1970, il Multiple Use Sustained Yield Act (16 USC §§528-531), il Wilderness Act di 1964 (16 USC §§1131-1136), il National Forest Management Act di 1976 (43 USC §§ 1701 e seguenti), il National Environmental Policy Act di 1969 (NEPA, 42 USC §§4321 e seguenti) e il Federal Land Policy Management Act (FLPMA) (43 USC §1701 e seguenti), che si occupano di protezione ambientale, il Uso multiplo e gestione della terra federale in generale. Stabilendo i requisiti per le attività delle autorità, queste leggi hanno influenzato lo sviluppo dei minerali sia nel sistema di leasing sia nella Legge generale sulle attività minerarie di 1872, il sistema di reclami. La legge generale sulle attività estrattive non contiene controlli ambientali diretti, ma le dichiarazioni minerarie sono soggette a tutte le leggi ambientali generali come prerequisito per lo sviluppo.

Il Bureau of Land Management (BLM) gestisce il programma minerario su tutti i terreni federali, ma altre agenzie di gestione del territorio, come il Forest Service (FS), devono approvare le attività distruttive di superficie sulle loro proprietà. BLM e FS utilizzano il processo di revisione del piano minerario (che include piani di estrazione e bonifica) per determinare la validità della proposta di miniera e determinare quanto sia necessaria una revisione ambientale ai sensi della Federal Land Policy and Management Act di 1976.

Legge federale sulla gestione della politica fondiaria

La Federal Land Policy and Management Act di 1976 richiede piani di gestione delle risorse (RMP) per aree o aree di spazio pubblico prima dello sviluppo. BLM deve considerare l'impatto ambientale della pianificazione dell'uso del suolo durante lo sviluppo e l'implementazione di RMP. Gli RMP possono coprire vaste aree, spesso centinaia di migliaia di acri in più distretti. Attraverso il processo di pianificazione, il BLM determina quali aree sono aperte alle richieste di mining e al possibile sviluppo.

Per quanto riguarda i piani di utilizzo del suolo, FLPMA afferma: “Il segretario [degli interni] sviluppa, mantiene e rivede con la partecipazione del pubblico e in conformità con i termini di questa legge i piani di utilizzo del suolo quali aree o aree sono designate per l'uso dello spazio pubblico. I regolamenti di pianificazione applicabili richiedono la creazione di un documento di valutazione ambientale per i piani di utilizzo del suolo in conformità con la legge sulla politica ambientale nazionale.

FLPMA richiede che gli RMP riflettano vari usi - come legno, pascolo, fauna selvatica, ricreazione ed energia - e considerino le esigenze delle generazioni presenti e future. Gli effetti dei vari usi vengono riconosciuti in una fase iniziale in modo che possano essere valutati l'uno contro l'altro su un piano di parità dal BLM. I piani hanno anche lo scopo di soppesare i vari vantaggi dello spazio pubblico.

Prelievi dall'ingresso di minerali e accesso allo stato

Il Presidente e le agenzie esecutive hanno emesso in passato ordini esecutivi, incarichi di segreteria e ordinanze di terra pubbliche per liberare gli stati federali dall'estrazione di minerali e altri usi sotto l'autorità del presidente, inclusi alcuni poteri statutari come l'Antiquities Act (34 Stat 225). Da 1976 la partenza dei dirigenti è regolata dal FLPMA. FLPMA ha invertito gli ex siti di approdo. I prelievi da pacchetti che superano gli ettari 5.000 richiedono l'approvazione del Congresso.

Un ritiro ai sensi della FLPMA limita l'uso della terra nel contesto della multi-gestione e in genere divide la proprietà per alcuni anni 20 da alcune o tutte le leggi sulla terra pubblica così come alcune o tutte le leggi sull'estrazione mineraria e mineraria. Innanzitutto, l'area sarà separata per un periodo di due anni con una revisione ambientale per determinare se è giustificato un ritiro a lungo termine di 20 anni. Il ritiro a lungo termine è spesso soggetto a rinnovo da parte del Ministero degli Interni.

Il rimborso può essere temporaneo o permanente. Ai sensi di questa sezione del Codice, il Segretario interno può effettuare, modificare, estendere o revocare le erogazioni.

Di norma, i prelievi fondiari dello stato federale sono soggetti a diritti esistenti validi, in modo che il detentore dei diritti minerari possa sviluppare questi minerali secondo le condizioni dell'autorità statale federale (ad es. Autorità del parco nazionale, BLM o ufficio forestale).

I funzionari dell'industria mineraria affermano che i ritiri statali ostacolano l'esplorazione dei minerali e limitano le riserve, anche quando le condizioni di produzione sono favorevoli. Quindi spiegano che senza nuove riserve o progressi tecnologici, il costo della produzione di minerali può aumentare. Sostengono inoltre che un aumento dei costi interni potrebbe portare a una maggiore esplorazione sul suolo straniero, il che potrebbe potenzialmente aumentare la dipendenza dalle importazioni statunitensi.

I critici dello sviluppo minerario statunitense affermano che l'estrazione mineraria è spesso un uso esclusivo del suolo, in quanto può escludere altri usi e che in molti casi non c'è modo di proteggere altri valori e usi di terra che si avvicinano al ritiro della terra dallo sviluppo rispettare la legge generale sulle miniere. Si riferiscono ad aree non recuperate associate a precedenti sviluppi di hard rock, siti di Superfund associati a miniere e fonderie passate e casi in cui lo sfruttamento di risorse minerarie influisce o distrugge negativamente risorse naturali, storiche, culturali e di altro tipo su terreni pubblici poteva.

Per decenni, il Congresso ha discusso di quanta terra dovrebbe essere disponibile per le industrie estrattive o altri usi e quanto dovrebbe essere fornita per scopi di conservazione o ambientali (ad esempio, al di fuori o soggetti a restrizioni).

Leggi relative ai minerali critici selezionati in 115. e 116. congresso

116. congresso

HR 2531, legge nazionale sulla produzione di minerali strategici e critici, Introdotto dal rappresentante Mark E. Amodei il 7 maggio 2019 e deferito alla commissione della Camera per le risorse naturali. Il disegno di legge definirà i minerali critici e strategici e mira a semplificare il processo di approvazione a livello nazionale per l'esplorazione e lo sviluppo di minerali domestici. Stabilirebbe le responsabilità dell'agenzia "principale" federale nel fissare obiettivi per l'approvazione delle mine, ridurre al minimo i ritardi e rispettare le scadenze nella valutazione di un piano operativo minerario. Il processo di revisione sarebbe limitato a 30 mesi e il disegno di legge darebbe la priorità all'Agenzia principale, che massimizzerà lo sviluppo delle risorse minerali mitigandone l'impatto ambientale.

HR 2500, National Defense Authorization Act (NDAA) per l'anno 2020, riportato in casa. Il disegno di legge richiederebbe al Segretario alla Difesa di fornire indicazioni sull'acquisizione di oggetti in terre rare e indicazioni sulla costruzione di una catena di approvvigionamento sicura per materiali in terre rare negli Stati Uniti. Il disegno di legge prevede che il segretario acquisisca rari composti di cerio e lantanio e metallo elettrolitico al manganese. Inoltre, ai fini del DOD, la legge vieterebbe l'acquisizione di tantalio da nazioni straniere non alleate.

La versione del Senato riportata (p. 1790) del WJ2020 NDAA non contiene una lingua simile.

S. 1317, American Mineral Security Act, introdotto dal senatore Murkowski a 2. Maggio 2019, e fatto riferimento al Comitato del Senato per l'energia e le risorse naturali.

Il disegno di legge definirebbe quali sono i minerali critici ma richiede anche che il segretario interno introduca una metodologia che determina quali minerali sono considerati critici. Il segretario interno sarebbe tenuto a tenere un elenco di minerali critici. Il disegno di legge fornirebbe una capacità analitica e predittiva delle dinamiche del mercato dei minerali / metalli nell'ambito della politica mineraria statunitense. Il segretario interno sarebbe tenuto a intraprendere una valutazione globale delle risorse del potenziale delle risorse minerarie critiche negli Stati Uniti, valutando prima i minerali più critici.

Il disegno di legge richiederebbe che una revisione e una relazione dell'agenzia fossero progettate per facilitare un processo più efficiente di esplorazione mineraria critica negli stati federali, e in particolare richiedere metriche di prestazione per l'approvazione delle misure di mineralizzazione e un calendario di ogni fase del processo.

Il disegno di legge richiederebbe al Dipartimento dell'Energia di istituire un programma di ricerca e sviluppo per studiare alternative ai minerali critici ed esaminare il riciclaggio e l'efficienza dei materiali lungo la catena di approvvigionamento. Il Ministero dell'Interno dovrebbe produrre una relazione annuale sui minerali critici che preveda l'offerta, la domanda e il prezzo interni per un massimo di 10 anni.

Il ministro del lavoro, in consultazione con la National Science Foundation e altre istituzioni pertinenti, dovrebbe valutare la disponibilità di personale domestico addestrato tecnicamente a esplorare la produzione, la fabbricazione, il riutilizzo, la previsione e l'analisi dei minerali critici degli Stati Uniti. Va notato, tra l'altro, che attualmente vi è una carenza di lavoratori qualificati e che probabilmente vi sarà una carenza di manodopera qualificata in futuro. Il segretario dovrebbe progettare uno studio interdisciplinare sul curriculum di minerali critici e istituire un programma di borse di studio competitivo per nuove posizioni di facoltà, tirocini, necessità di attrezzature e ricerca su minerali critici. 2020-2029 avrebbe diritto a 50 $ 1 milione all'anno per far rispettare questa legge.

115. congresso

520, National Strategic and Critical Minerals Production Act, introdotto da Mark E. Amodei a 13. Gennaio 2017 e rinviato al Comitato delle risorse naturali della Camera. Questo disegno di legge è simile al progetto di legge 2531 (nel Congresso 116) sopra descritto.

1407, METALS Act, presentato dal rappresentante Duncan Hunter a 7. Marzo 2017, e ha fatto riferimento al Comitato dei servizi armati della Camera.

Questo disegno di legge avrebbe istituito un fondo di investimento in materiali strategici, consentendo al segretario alla Difesa di erogare prestiti per la produzione e trasformazione nazionali di materiali strategici e critici e sostenere lo sviluppo di nuove tecnologie per un'elaborazione più efficiente di materiali strategici e critici.

Per gli esercizi finanziari dal 2018 al 2023, 1/10 dell'1% degli importi stimati per i "programmi coperti" sarebbe stato versato al fondo. I programmi coperti sarebbero tutti i principali programmi di appalto della difesa per lo sviluppo o l'acquisto di aeromobili o missili. Il disegno di legge avrebbe vietato la vendita di miniere di terre rare domestiche a società straniere.

HR 5515 (PL 115-232), legge di approvazione della difesa nazionale di John S. McCain per l'esercizio finanziario 2019, includeva una disposizione che istruiva il Segretario alla Difesa a reperire magneti permanenti di terre rare e alcune fonti di tungsteno, tantalio e molibdeno al di fuori di Cina, Russia, Corea del Nord e Iran, per quanto possibile.

1460, 2017 Legge sull'energia e le risorse naturali, Sottotitolo D - Critical Minerals, introdotto dal senatore Murkowski il 18 giugno 2017 e deferito alla commissione del Senato per l'energia e le risorse naturali. Questo disegno di legge è simile a p. 1317 (nel 116 ° Congresso).

S. 145, legge nazionale per la produzione di minerali strategici e critici (simile a HR 520 al Congresso 115), introdotto dal senatore Heller su 12. Gennaio 2017 e rinviato al comitato del Senato per l'energia e le risorse naturali.

Congressi precedenti

Leggi simili per i minerali critici sono state introdotte in precedenti congressi. Su 113. Ad esempio, c'era un congresso 1600, il Critical Minerals Policy Act di 2013 e HR 761, il National Strategic and Critical Minerals Production Act di 2013, quello all'18. Settembre 2013 è passato di casa. 113. Il Congresso, HR 4883, il National Rare Earth Cooperative Act di 2014, ha proposto di promuovere la raffinazione domestica di ossidi di terre rare pesanti e lo stoccaggio sicuro del torio per un uso futuro attraverso un approccio di proprietà cooperativa. Il torio è associato a determinati eventi di terre rare e materiali di scarto. La cooperativa avrebbe agito secondo una costituzione federale composta da fornitori e consumatori come proprietari.

Opzioni politiche aggiuntive

Questa sezione contiene una discussione sulle opzioni politiche selezionate relative ai minerali critici presenti nella legislazione di 115. e 116. Il congresso è stato registrato. Oltre a valutare i pro ei contro delle varie opzioni politiche discusse sopra e sotto, i responsabili politici hanno l'opportunità di mantenere lo status quo delle politiche attuali.

Gestione delle informazioni minerali

L'USGS potrebbe istituire una gestione delle informazioni per i minerali fornendo informazioni e analisi sul quadro globale dell'offerta e della domanda di minerali e metalli. Alle società produttrici di minerali su terreni pubblici potrebbe essere chiesto di comunicare i dati di produzione all'agenzia federale.

Maggiore esplorazione per minerali critici

La promozione di una maggiore esplorazione dei minerali critici negli Stati Uniti, in Australia, Africa e Canada potrebbe far parte di una strategia internazionale globale. Esistono poche aziende al mondo in grado di fornire capacità e tecnologie di esplorazione e sviluppo per lo sviluppo di minerali critici. Queste poche società sono localizzate principalmente nelle quattro regioni sopra menzionate e in Cina e possono costituire joint venture o altri tipi di alleanze di ricerca e sviluppo, nonché esplorazione e sviluppo di depositi minerari critici in tutto il mondo, compresi quelli negli Stati Uniti. Se questi sforzi collaborativi negli Stati Uniti debbano essere limitati è una questione di pensiero congressuale.

Altre opzioni politiche

Altre misure del Congresso potrebbero includere il monitoraggio delle questioni di libero scambio relative alla fornitura di minerali critici. L'Organizzazione mondiale del commercio (OMC) ha affrontato due questioni legate alle merci legate alle restrizioni all'esportazione per la Cina. Un caso 2011 è stato presentato dagli Stati Uniti contro la Cina, comprese le restrizioni su bauxite, magnesio, manganese, silicio metallico e zinco (utilizzando quote di esportazione e tasse di esportazione). L'altro caso, che è stato risolto con 2012, è stato presentato da Stati Uniti, Giappone e Unione Europea per le restrizioni all'esportazione di ossidi di terre rare, tungsteno e molibdeno. In entrambi i casi, l'OMC ha deciso contro la Cina e ha concluso che la Cina non ha spiegato il legame tra conservazione delle risorse o protezione ambientale (e protezione della salute pubblica) e la necessità di restrizioni all'esportazione.

Gli Stati Uniti potrebbero sostenere più missioni commerciali; Supporto alle delegazioni commerciali statunitensi in Cina e in altri paesi produttori di minerali; Aiutare i paesi più piccoli e meno sviluppati a migliorare la propria capacità di governance. Sebbene vi siano dubbi sul fatto che le tariffe commerciali con la Cina possano influenzare i prezzi e la disponibilità di minerali e metalli a valle importati dalla Cina, l'impatto dipenderà dalle specifiche delle tariffe e dai rispettivi minerali e metalli.

Ulteriori considerazioni

In Cina e in altre economie emergenti, lo sviluppo economico continuerà ad avere un impatto notevole sull'offerta e la disponibilità globali di materie prime e prodotti a valle. Diversi paesi potrebbero dover apportare modifiche per garantire le materie prime, i metalli e i prodotti finiti necessari per la sicurezza nazionale e lo sviluppo economico. Cina, Giappone e altri sono già attivamente coinvolti nella fornitura di minerali affidabili. Molte aziende si sono trasferite in Cina per accedere al loro mercato, alle materie prime o ai prodotti intermedi e alla produzione minerale generalmente più economica. Allo stesso tempo, la Cina sta cercando il trasferimento tecnologico da molte di queste aziende per espandere le proprie capacità produttive a valle. Nonostante l'attuale sovraccapacità della Cina e l'aumento delle esportazioni di alcune materie prime, potrebbe essere nell'interesse a lungo termine della Cina utilizzare i suoi minerali (più le importazioni) per la produzione interna di prodotti a valle di valore più elevato (ad esempio componenti ed elettronica di consumo). Costi più elevati, impianti e miniere inefficienti possono essere chiusi, il che si traduce in Cina che punta a maggiori importazioni nel consolidamento del settore minerario.

L'impatto sul predominio cinese nella domanda e nell'offerta di materie prime globali potrebbe essere parzialmente affrontato dallo sviluppo coerente di fonti alternative di approvvigionamento, dall'uso di materiali alternativi, da incrementi di efficienza, da attività di ricerca e sviluppo aggressive nello sviluppo di nuove tecnologie e da informazioni minerarie complete a sostegno di tali sforzi. È probabile che la Cina stia entrando in un'era di minori esportazioni di materie prime, che potrebbe tradursi in piani del settore privato a lungo termine e agenzie governative che cercano di soddisfare la sicurezza nazionale, gli interessi economici e energetici e le sfide. Alcune parti interessate potrebbero voler dissipare le preoccupazioni sull'OMC.

Altre domande a cui il Congresso potrebbe pensare sono: quanto tempo ci vorrebbe per sviluppare le capacità produttive statunitensi? Un programma di scambio educativo internazionale sarebbe appropriato con i paesi già coinvolti nella raffinazione e nel riciclaggio di minerali critici?

Un'ulteriore analisi sarebbe utile per esaminare la capacità delle aziende statunitensi di far fronte a strozzature di consegna come restrizioni all'esportazione in altri paesi, investimenti insufficienti in capacità, uso materiale in altri paesi e in patria, problemi one-stop, scioperi, interruzioni di corrente, catastrofi naturali e questioni politiche Rischio e mancanza di sostituzione. Tale analisi e comprensione possono influenzare l'ordine pubblico. Ulteriori informazioni possono essere prese in considerazione dal momento che il Congresso e altri responsabili politici valutano le opzioni politiche disponibili e la loro efficacia per ridurre al minimo il rischio di interrompere la fornitura di minerali e metalli critici e strategici.

ISE / Arndt Uhlendorff - ottobre 2019

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