Derk Bol

In the near future, with the growth of demand and protectionist barriers to export, the biggest difficulties on the supply side, are gathered in nine critical materials: the platinum group (which includes platinum, osmium, iridium, ruthenium, rhodium and palladium), germanium, antimony, magnesium, gallium, indium, niobium and tungsten. (Tungsten, reached peak production in Portugal in World War II, and Korean War).

The European Union has defined these materials as critical to its economy. In some cases, entirely dependent on imports. This is the case of platinum, antimony and niobium.

China’s strategic advantage

In seven cases the geography of the extraction and production of critical raw materials is located in China, that since the 1990s began a strategy of world domination on the supply chain: 97% of the production of rare metals (particularly in the region of Inner Mongolia, where they are extracted in infra human conditions), 87% of antimony, 84% of tungsten, 83% gallium, 82% magnesium, 79% germanium and 60% of Indian. The other major producers of these critical materials are Brazil, with 90% of the production of niobium, and South Africa holding 77% of platinum production. In short, three of the BRICS (short for Brazil, Russia, India, China and South Africa).

To ensure more effective control of rare earth industry, the Chinese company Inner Mongolia Baotou Steel Rare-Earth Hi-Tech Co Ltd, the world’s largest producer, announced the creation of an exchange to these commodities.

China has already started export controls on rare metals, tungsten, indium and magnesium, either through export restrictions – with cuts ranging between 37% and 50% – in 2011, and the imposition of an export customs duty on refined rare earth mine products. “China is the main winner in the current scenario of the supply chain to high technology,” told us Derk Bol, a scientist at the Materials Innovation Institute in Delft, the Netherlands, which recently presented in Brussels a study on the critical materials. Geopolitical factors and fluctuations in market price expectations will bring a lot of volatility to this sector, refers Derk Bol.

Bol believes, however, that the current geoeconomic advantage of China will push other countries to reactivate production and seek to change the correlation of forces in this market. “Reopen old mines of rare metals, such as the Mountain Pass in Southern California, United States, or new mines in Australia, may be one way, or start extracting these rare metals from mines that are currently producing base metals such as copper. The rare earth mine products are in many cases by-products of base metals mining. But it would take several years, and until then, China has the strategic advantage both economically and geopolitically.” Showing the evolution of the production of these rare earth materials, on the chart, he notices that after the American era, we are now facing a Chinese era.

Responding to the challenge, the American Molycorp, which holds the Mountain Pass mine, made an entry on the stock exchange last year raising $ 500 million to reopen the mine, and in November came the first Exchange Traded Fund, the Market Vectors Rare Earth / Strategic Metals (REMX), quoted in the New York Stock Exchange. And the U.S. Congress wants to build a strategic reserve of rare earth to the military.

Increasing demand

The Dutch scientist pointed out that in four cases – gallium, indium, germanium and platinum – the growing in the demand will be brutal. He estimates that by 2030, the demand of gallium will be multiplied by six, indian by three, germanium will double and platinum demand will be multiplied by one and a half. This extraordinary increase in demand will be due to the development of sectors such as photovoltaics, flat panel displays and the tactile, the semiconductor light emitters, optical fiber cables, optical technologies, solar film, batteries, high-performance fuel cells and catalysts.

The European Union, under the “Raw Materials Initiative”, set in 2008 that the critical materials are critical in industries that will mark the economy of the future: cars powered by alternative energy production and energy storage, energy conservation, protection environment, high precision machinery (involving nanotechnology), miniaturization technology, processors and integrated circuits and consumer electronics. Not to mention the most sophisticated military industry, such as missile systems, night vision, navigation and radar.

“High-tech metals” have high media visibility. The Toyota Prius, a hybrid, powered by electricity, for example, uses 25 kg of these materials.

Risk of war

The scarcity of this type of materials crucial to new technologies wouldn’t be a new thing. In the recent past there were problems with the supply of silicon for solar panels sector (90% are still based on silicon) and in 2000 was the crisis of tantalum for cell phones.

Derk Bol even admits that there is a risk of wars for these resources, but stresses that they “can be avoided if the free trade of these materials is done through the World Trade Organization. On a small scale, they already are the reason of border disputes”.

Replacing these critical raw materials for new artificial ones can be a way to avoid this economic and political stress, but the Dutch expert warns that “that is a short term solution; a good solution usually takes 5 to 10 years to develop.” That is why the Dutch scientist considers recycling and efficiency in product design and production chain as a huge aid to offset the risk of shortages and geopolitical control of critical raw materials.

@LISWIRES/JPO, English Edition 2011

Derk Bol

O maior risco de fornecimento no futuro face ao disparo da procura e a barreiras protecionistas à sua exportação concentra-se em nove materiais críticos – as denominadas terras raras (ou metais raros que formam um grupo de 17 dividido em “pesados” e “leves”), o grupo das platinas, o germânio, o antimónio, o magnésio, o gálio, o índio, o nióbio e o volfrâmio (ou tungsténio, que atingiu picos de produção em Portugal nos anos da Segunda Guerra Mundial e da Guerra da Coreia).

A União Europeia definiu esses materiais como críticos para a sua economia pois em alguns casos depende do exterior em termos líquidos a 100%, como sucede com os metais raros, as platinas, o antimónio e o nióbio.

Vantagem estratégica da China

Em sete casos a geografia da extração e produção das matérias-primas críticas está localizada na China, que desde os anos 1990 iniciou uma estratégia de domínio mundial da oferta destes materiais: 97% da produção de metais raros (particularmente na região da Mongólia Interior onde são extraídos em condições infra humanas), 87% do antimónio, 84% do volfrâmio, 83% do gálio, 82% do magnésio, 79% do germânio e 60% do índio. Os restantes grandes produtores nestes materiais críticos são o Brasil, que domina 90% da produção de nióbio, e a África do Sul que detém 77% da produção de platina. Em suma, 3 dos atuais BRICS (a nova designação para o grupo formado pelo Brasil, Rússia, Índia, China e África do Sul).

Para o controlo mais efetivo do sector das terras raras a empresa chinesa Inner Mongolia Baotou Steel Rare-Earth Hi-Tech Co Ltd, que é o maior produtor mundial, anunciou a criação de uma bolsa para estas matérias-primas.

A China iniciou já o controlo das exportações nos metais raros, volfrâmio, índio e magnésio, quer através de limitações à exportação – cujos cortes variam entre 37% e 50% – em 2011, bem como a imposição de uma taxa aduaneira de exportação nas terras raras. “A China é o principal ganhador no atual cenário de fornecimento às altas tecnologias”, refere-nos Derk Bol, cientista do Materials Innovation Institute, em Delft, na Holanda, que apresentou recentemente em Bruxelas um estudo sobre os materiais críticos. Razões geopolíticas ou de flutuação dos preços em virtude das expectativas dos produtores e intermediários vão trazer muita volatilidade a este sector, refere o especialista.

Bol considera, no entanto, que a atual vantagem geoeconómica da China poderá empurrar outros países do mundo a reativarem a produção e a procurarem alterar a correlação de forças neste campo. “Reabrir velhas minas de metais raros, por exemplo, como a de Mountain Pass no sul da Califórnia, nos Estados Unidos, ou novas minas na Austrália, poderá ser um caminho, ou começar a extrair esses metais raros de minas que estão atualmente a produzir metais básicos como o cobre. As terras raras em muitos casos são subprodutos da mineração de metais básicos. Mas isso levará alguns anos – até lá, claro, a China terá essa vantagem estratégica tanto económica como geopoliticamente”, afirma mostrando um gráfico de evolução destes materiais em que, depois da “era americana”, se poderá seguir a “era chinesa”.

Da era americana à era chinesa?

Respondendo ao desafio, a Molycorp americana, que detém a famosa mina de Mountain Pass, realizou uma entrada em bolsa no ano passado levantando 500 milhões de dólares para reabri a mina e em novembro surgiu um primeiro fundo de investimento transacionável em bolsas, o Market Vectors Rare Earths/Strategic Metals (REMX), cotado no New York Stock Exchange. O Congresso norte-americano quer construir uma reserva estratégia de terras raras para a área militar.

Disparo da procura

O cientista holandês salientou que em quatro casos – gálio, índio, germânio e platina – o disparo da procura vai ser brutal. Em 2030 estima que a procura do gálio multiplicará por mais de 6, a do índio mais de 3 vezes, a do germânio mais do dobro e a da platina uma vez e meia. Este aumento extraordinário da procura dever-se-á ao desenvolvimento de sectores como o fotovoltaico, dos ecrãs planos e táteis, dos semicondutores emissores de luz, dos cabos de fibra ótica, das tecnologias óticas, do filme solar, das baterias de alto desempenho, das células de combustível e dos catalisadores.

A União Europeia, no âmbito da “Iniciativa Matérias-Primas”, definiu em 2008 que os materiais críticos são fundamentais em indústrias que vão marcar a economia do futuro: automóvel movido a energias alternativas, produção e armazenagem de energia, conservação da energia, proteção ambiental, maquinaria de alta precisão (envolvendo nanotecnologia), miniaturização tecnológica, processadores e circuitos integrados, e eletrónica de consumo. Já sem falar na indústria militar mais sofisticada, como sistemas de mísseis, visão noturna, navegação e radares.

Os “metais de alta tecnologia” têm hoje uma alta visibilidade mediática no caso dos automóveis híbridos ou movidos a eletricidade Um Prius da Toyota usa 25 quilogramas deste tipo de materiais.

Risco de guerras

A escassez deste tipo de materiais cruciais para as novas tecnologias não seria nenhuma novidade. No passado recente houve problemas com o fornecimento de silício para o sector dos painéis solares (90% ainda se baseiam no silício) e em 2000 ocorreu a crise do tântalo para os telemóveis.

Derk Bol admite inclusive que pode haver o risco de guerras por estes recursos, mas sublinha que “podem ser evitadas se o comércio livre destas matérias-primas for feito através da Organização Mundial do Comércio. Em pequena escala, elas já são motivo de disputas fronteiriças”.

Substituir estas matérias-primas críticas por novos materiais artificiais pode ser um caminho para evitar esse stresse económico e político, mas o especialista holandês adverte que “não é uma solução de curto prazo; em geral isso leva 5 a 10 anos”. Pelo que o cientista holandês considera a reciclagem e a eficiência no design dos produtos e da cadeia de produção como enormes ajudas para contrabalançar o risco de escassez e controlo geopolítico das matérias-primas críticas.