Gadget-Hersteller stellen Mangel an wesentlichen Elemente

General Electric einen Mangel an das Metall Rhenium genannt konfrontiert, nur wenige Amerikaner gewusst hat oder betreut. Sie könnten mehr Aufmerksamkeit gewidmet haben, wenn sie merkten, dass Rhenium der Stahllegierungen in Turbinenschaufeln verwendet durch fast alle wirtschaftlichen, militärischen und sogar Raum Raketentriebwerke gehört hatte.

Die US Corporation gab auf Rhenium Qualitäter Schmelzpunkt nicht auf die Motoren höhere Temperaturen während der Jet-Flug zu ermöglichen. Stattdessen kaufte GE selbst war mal mit einem ambitionierten recycling Programm beim Starten Forschungsanstrengungen, die innerhalb von fünf Jahren realisieren es mit einer alternative Legierung endete wenige mögliche Rhenium. [Siehe Grafik: Energie-kritische Elemente ansehen]

Aber steigende Nachfrage nach einer Vielzahl von Smartphones, Flachbildschirm-Fernseher, Hybrid-Autos und Windkraftanlagen sorgen über zukünftige Störungen zu einer riesigen Supply-Chain, die scheint das Periodensystem der Elemente umfassen; Die meisten US-Unternehmen scheinen nicht vorbereitet oder nicht in der Lage, solche Störungen zu bewältigen, die das Tempo der Innovationen, verlangsamen könnte, sagte Robert Jaffe, einem Physiker am MIT.

"Die Welt wird keines dieser Materialien jederzeit schnell ausgeht," erklärte Jaffe. "[Aber] Wir stellen mögliche kurzfristige Einschränkungen zu liefern, die ernsthafte Schäden an sonst spielentscheidenden tun könnte Technologien."

Ein neuer Bericht fordert US-Regierungshilfe bei der Sicherung der sogenannten Energie-kritische Elemente, die entscheidend für neue Energie-Technologien. Jaffe unter dem gemeinsamen Vorsitz der Studiengruppe für den Bericht von der Materialien Forschung Gesellschaft & American Physical Society eingerichtet, und stellte die Ergebnisse am 18. Februar bei der American Association for Advancement of Science (AAAS) Konferenz in Washington, D.C.

Überblick über alles

Der Sinn der wachsenden Verwundbarkeit ist Tech Riese Intel Schätzungen hervorgehoben, dass Computer-Chips nur 11 Mineral-abgeleitete Elemente in den 1980er Jahren statt, aber möglicherweise bis zu 60 Elemente in den kommenden Jahren. Eine ganze Reihe von jüngsten Berichten in den USA und Europa haben auch wies auf Seltenerd-Mineralien und andere kritische Materialien, die wesentliche Teile der clean Technology und gemeinsame Elektronik bilden.

Ein großes Problem ist, dass die Lebenszyklen für die meisten dieser Elemente unbekannt bleiben. Das bedeutet, dass fast niemand hat jedes Gefühl von wo die Materialien gehen und was mit ihnen geschieht im Laufe ihres Lebens von nutzen, laut Thomas Graedal, industrielle Ökologe an der Yale University und Mitglied des Ausschusses für Bericht.

Bekommen ein besseres Gefühl für die Supply Chain ist massiv kompliziert für einzelne Produkte. Die Turbinenschaufeln einen bestimmten Jet Motor use13 verschiedener Elemente in der Legierung und fünf verschiedene Elemente in der Beschichtung, sagte Graedal. Ein Unternehmen, das solche Triebwerke macht nicht nur wissen muss, ob es die 18 Elemente für Produktion zu erhalten, sondern will auch eine Versorgung in den nächsten 25 Jahren der Lebensdauer des Motors zu sichern, wenn die klingen müssen ersetzt werden.

"Für einige Produkte, die Sie wirklich wollen, eine langfristige Perspektive für Material liefern, und wir keine Möglichkeit haben, diese Informationen zu erhalten," sagte Graedal InnovationNewsDaily.

Der neue Bericht vorgeschlagen, dass eine Behörde mit einer Autorität ähnlich dem des U.S. Bureau of Labor Statistics die Lebenszyklus-Statistik für alle benannten Energie-kritische Elemente verfolgen sollte. Es fügte hinzu, was würde als eine Energie-kritisches Element zählen zur Diskussion bleibt.

Wertvoller als gold

Die Regierung sollte auch in der Forschung zur Unterstützung effizienter Bergbau und Metallurgie und Ersatzstoffe, entwickeln dem Bericht zufolge investieren. Recycling, auch genannt Siedlungsabfall in manchen Kreisen könnte auch helfen, aber das allein kann nicht liefern, die wachsende Nachfrage des Marktes.

"Energie-kritische Elemente sind buchstäblich wertvoller als Gold... aber wir behandeln sie wie Müll," sagte Jaffe während der AAAS-Pressekonferenz. "Handys und iPods auf Mülldeponien landen, doch sie Energie-kritische Elemente in Konzentrationen enthalten, die die reichsten Erze zu überschreiten."

Der Bericht Ausschuss empfohlen gegen Lagerung außer im Falle von Helium – ein Element, das in medizinischen Scannern verwendeten Magnete Schüttelfrost und unter Druck setzt Raketen von der NASA und der US-Department of Defense verwendet. Die Vereinigten Staaten können nicht auch auf inländische Mineralreserven, verlassen, angesichts der Tatsache, dass viele in erster Linie im Ausland befinden.

"Wir empfehlen nicht, dass wirtschaftliche Lagerung, die unserer Meinung nach ist eine abschreckende Wirkung auf Innovation und hat in der Vergangenheit ging nach hinten los", sagte Jaffe. "Wir glauben nicht, dass wir unseren Weg zur Energie-kritisches Element Unabhängigkeit fördern können."

Verbraucher kann nicht viel von einer Preiserhöhung für neue Gadgets sehen auch wenn dreifach-kritisches Material Kosten aufgrund der Nachfrage, da relativ wenig von jedem Material in den meisten Produkten geht. Mehr Sorge rührt aus der Tatsache, dass einige kritische Materialien in nur wenigen Ländern produziert werden, was bedeutet, dass die Aktionen nur ein Hauptproduzent eine schweren Angebotsknappheit verursachen können.

"Es gibt dieses Gespenst über die Nichtverfügbarkeit eines wesentlichen Bestandteils einschränken, die Einführung oder Ausbau der Technologie," Roderick Eggert, Direktor der Abteilung für Wirtschaftswissenschaften an der Colorado School of Mines, sagte in einem Telefoninterview.

Seltenerd-Mineralien

Solche Sorgen sind bei seltenen Erden Mineralien stach, die Schlagzeilen im vergangenen Jahr packte. Die US-Department of Energy (DOE) identifiziert sechs Mineralien in einem Dez. 2010-Bericht als wichtigste auf die saubere Energie-Technologien basierend auf ihrer relativen Bedeutung und Versorgungsrisiken. Dazu gehören fünf spezifische Seltenerd-Mineralien: Neodym, Terbium, Europium, Dysprosium und Yttrium.

"Die Sorge es war zweiteilig – zählt die geopolitischen Risiken, die mit Konzentration der Produktion in China," sagte Eggert. "Zweitens, gibt es die hohe Wahrscheinlichkeit einer gesteigerten Nachfrage nach dieser fünf Elemente, in erster Linie für den Einsatz in Permanent-Magneten."

Seltenerd-Mineralien befinden sich auf der ganzen Welt, aber nur China hat derzeit die Raffinerien, die seltene Erden Oxide in verwertbares Material für die Industrie zu verwandeln. Das Land liefert mehr als 97 Prozent solcher seltenen Erden-Materialien und hat seine Quasi-Monopolstellung gelegentlich verwendet, um Exporte des Materials nach Japan und USA während politische Gamaschen im Jahr 2010 zu blockieren.

Das sechste Element singled out von DOE, Indium, ist kein Seltenerd-Mineral. Es ist jedoch eine entscheidende Zutat in Flüssigkristall-Displays für Smartphones und andere Produkte verwendet und bildet eine Materialkomponente Photovoltaik-Technologien in Sonnenkollektoren gefunden.

Denn jetzt hat der Markt für viele dieser Stoffe noch einige Hersteller und Endverbraucher, im Gegensatz zu weit und stark genutzten Materialien wie Kupfer. Solche "klein und fragmentiert" Märkte sind anfälliger für Störungen und weniger in der Lage, unerwartete Engpässe oder Sprünge in der Nachfrage zu erfüllen.

"In gewisser Weise haben wir mehr Vertrauen in die Marktbereinigung für Kupfer, Aluminium und Eisenerz verwendet für Stahl," Egger erklärt. "Es ist nicht, dass es keine Instabilität in diesen Märkten – und sicherlich gibt es – aber es gibt mehr Vertrauen, die die Märkte es stattfinden wird."