Liikenteen sähköistyminen on keskeinen keino ilmastotavoitteiden saavuttamisessa. Sähköautojen kohdalla keskustelu raaka-aineista keskittyy yleensä akkumineraaleihin, kuten nikkeli, koboltti, grafiitti ja litium. Usein unohdetaan, että harvinaiset maametallit ovat kriittinen raaka-aine sähköautojen valmistukseksessa.
Akkumineraalien asiantuntija Brendan Jephcott muistuttaa LinkedIn-päivityksessään (LinkedIn 4.10.2020), että hybridiautoissa on keskimäärin 3 kg enemmän nikkeli-rauta-boori-pohjaisia (NdFeB) kestomagneetteja kuin perinteisissä polttomoottoriautoissa. Vastaavasti täyssähköautoissa on jopa 5 – 10 kiloa harvinaisiin maametalleihin pohjautuvia NdFeB-kestomagneetteja.
Kuva 1. Harvinaisten maametallien käyttökohteita autoissa. (Kuva: Toyota/ ERES, 2017)
Myös tuulivoima tarvitsee harvinaisia maametalleja
Liikenteen sähköistymisen ohella NdFeB-kestomagneetteja käytetään paljon tuulivoiman turbiineissa sekä ilmastointilaitteisssa ja teollisuusroboteissa, muistuttaa Jephcott.
Korkealaatuinen ja puhdas NdPr-oksidijauhe on kriittinen raaka-aine NdFeB-kestomagneettien valmistuksessa. NdPr-oksidi sulatetaan ja erotellaan tyypillisesti konsentraatista tai karbonaatista sen mukaan, mitä raaka-ainetta käytetään.
Hitachi omistaa patentit
NdFeB-kestomagneettien valmistusmenetelmien patentit ovat vahvasti japanilaisen Hitachi Metals Ltd käsissä: yhtiöllä on Jephcottin mukaan 600 globaalia patenttia näiden magneettien valmistukseen. Hitachi Metals lisensoi patenttejaan kestomagneettien valmistajille tietyin rajoituksin. Yhtiön patenttien pohjalta valmistettuja magneetteja ei saa myydä esimerkiksi Japanin markkinoille.
Suomalaisella Neorem Magnetsilla on lisenssi valmistaa kestomagneetteja Hitachi Metalsin lisenssillä. Yhtiö kertoo kotisivuillaan valmistaneensa sinteröityjä NdFeB-magneetteja Hitachi Metalsin lisenssillä jo vuodesta 1991 (siihen aikaan Sumimoton lisenssi).
Kuva 2. Neorem Magnets valmistaa Ulvilassa laadukkaita NdFeB-kestomagneetteja (kuva: Neorem Magnets)
Yhdysvaltain puolustusvoimat varmuusvarastoivat kestomagneetteja
Joulukuussa 2019 uutistoimisto Reuters kertoi Yhdysvaltain puolustusvoimien suunnittelevan Javelin-ohjuksiin ja F-35-hävittäjiin tarvittavien, harvinaisia maametalleja sisältävien kestomagneettien varmuusvarastointia.
Pentagon pyysi vuoden 2019 lopulla tarjouksia neodyymi-rauta-boori-kestomagneettien (NdFeB) puskurivarastosta, joka vastaisi kuuden kuukauden kulutusta valituissa sovellutuksissa. Tällaiset magneetit ovat välttämättömiä asejärjestelmien valmistuksessa, kertoo Reutersin käsiin saama dokumentti, joka liittyy Yhdysvaltain pyrkimyksiin pientää maan riippuvuutta Kiinasta harvinaisten maametallien alueella. Kiina on nostanut esiin harvinaiset maametallit Kiinan ja Yhdysvaltojen kauppaneuvottelujen yhteydessä.
Kuva 3. Harvinaisia maametalleja käytetään laajasti kehittyneissä asejärjestelmissä. (Lähde: Kriittiset materiaalia ja huoltovarmuus –selvitys ; Valerie Bailey Grasso, 2012)
(Julkaistu 4.10.2020)
Lähteet:
- Exclusive: Pentagon to stockpile rare earth magnets for missiles, fighter jets. Reuters, December 20, 2019.
- Pentagon to stockpile rare earth magnets for missiles, fighter jets. Mining.com, December 20, 2019.
- Batteries: Key takeaways from Roskill on the Road Shanghai and Tokyo. Roskill, 21 October 2019.
- Bailey Grasso, V. (2012). Rare Earth Elements in National Defence: Background, Oversight Issues, and Options for Congress. Saatavilla verkossa os. http://china.usc.edu/sites/default/files/legacy/AppImages/crs-2012-rare-earths-national-defense.pdf
Lisää aiheesta:
Markkinat uskovat Kiinan hamstraavan seuraavaksi harvinaisia maametalleja
Kestomagneeteissa käytettävien harvinaisten maametallien hinnat laskevat vuonna 2020
Pentagon alkaa varastoimaan ohjuksiin ja hävittäjiin tarvittavia kestomagneetteja
U.S. Army rahoittaa harvinaisten metallien tuotantolaitoksen rakentamisen Yhdysvaltoihin