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Dec 04, 2023

Darstellung der Importabhängigkeit Amerikas bei Schlüsselmineralien

Veröffentlicht am Von Der Vorstoß in eine nachhaltigere Zukunft erfordert verschiedene Schlüsselmineralien, um die Infrastruktur der grünen Wirtschaft aufzubauen. Allerdings sind die USA stark auf Mineralien angewiesen, die keine Brennstoffe sind

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Der Vorstoß in eine nachhaltigere Zukunft erfordert verschiedene Schlüsselmineralien, um die Infrastruktur der grünen Wirtschaft aufzubauen. Allerdings sind die USA stark auf den Import von Mineralien (außer Treibstoff) angewiesen, was potenzielle Schwachstellen in den Lieferketten des Landes zur Folge hat.

Insbesondere sind die USA zu 100 % auf Importe von mindestens 12 Schlüsselmineralien angewiesen, die von der Regierung als kritisch eingestuft werden, wobei China neben vielen anderen kritischen Mineralien die Hauptimportquelle für viele dieser Mineralien ist.

Diese Grafik verwendet Daten des US Geological Survey (USGS), um die Importabhängigkeit Amerikas für 30 verschiedene wichtige Nichtbrennstoffmineralien sowie das Land zu veranschaulichen, aus dem die USA jedes Mineral hauptsächlich importiert.

Während die USA eine beträchtliche Menge an Mineralien im Inland abbauen und verarbeiten, machten die Importe im Jahr 2022 immer noch mehr als die Hälfte des Verbrauchs des Landes an 51 Nichtbrennstoffmineralien aus. Das USGS berechnet eine Nettoimportabhängigkeit als Prozentsatz des sichtbaren Verbrauchs und zeigt an, wie viel der US-Nachfrage nach jedem Mineral durch Importe gedeckt wird.

Von den vom USGS als wichtigste Mineralien eingestuften Mineralien waren die USA bei 13 verschiedenen Mineralien zu 95 % oder mehr auf Importe angewiesen, wobei China für mehr als die Hälfte davon die Hauptimportquelle war.

Dazu gehören seltene Erden (eine Gruppe von 17 kaum unterscheidbaren Schwermetallen mit ähnlichen Eigenschaften), die in der Technik, in Hochleistungsmagneten, in der Elektronik und in der Industrie unverzichtbar sind, sowie natürlicher Graphit, der in Lithium-Ionen-Batterien vorkommt.

Diese stehen alle auf der Liste der kritischen Mineralien der US-Regierung, die insgesamt 50 Mineralien umfasst, und bei 43 dieser Mineralien sind die USA zu 50 % oder mehr auf Importe angewiesen.

Einige andere Mineralien auf der offiziellen Liste, bei denen die USA zu 100 % auf Importe angewiesen sind, sind Arsen, Flussspat, Indium, Mangan, Niob und Tantal, die in einer Vielzahl von Anwendungen wie der Herstellung von Legierungen und Halbleitern sowie in der Fertigung verwendet werden von elektronischen Bauteilen wie LCD-Bildschirmen und Kondensatoren.

Amerikas Abhängigkeit von Importen für verschiedene Mineralien hat zu einer neuen Herausforderung geführt, die sich aus Chinas angekündigten Exportbeschränkungen für Gallium und Germanium ergibt, die am 1. August 2023 in Kraft traten. Die USA sind zu 100 % importabhängig für Gallium und zu 50 % importabhängig für Germanium.

Diese Beschränkungen werden als Vergeltung für die Sanktionen der USA und der EU gegen China angesehen, die den Export von Chips und Geräten zur Chipherstellung eingeschränkt haben.

Sowohl Gallium als auch Germanium werden bei der Herstellung von Transistoren und Halbleitern sowie von Solarmodulen und -zellen verwendet, und diese Exportbeschränkungen stellen eine zusätzliche Hürde für kritische US-Lieferketten verschiedener Technologien dar, darunter LED-Leuchten und Glasfasersysteme für Hochgeschwindigkeitsanwendungen Datenübertragung.

Die Beschränkungen betreffen auch die Europäische Union, die 71 % ihres Galliums und 45 % ihres Germaniums aus China importiert. Es ist eine weitere deutliche Erinnerung an die Dominanz Chinas bei der Produktion und Verarbeitung vieler wichtiger Mineralien.

Die Ankündigung dieser Beschränkungen hat nur deutlich gemacht, wie wichtig es für die USA und andere Länder ist, die Importabhängigkeit zu verringern und die Lieferketten wichtiger Mineralien und Technologien zu diversifizieren.

Warum Kupfer ein kritisches Mineral ist

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Vom Stromnetz bis hin zu Elektrofahrzeugen ist Kupfer ein wichtiger Baustein für die moderne Wirtschaft.

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Kupfer ist für alles von entscheidender Bedeutung, vom Stromnetz über Elektrofahrzeuge bis hin zu Technologien für erneuerbare Energien.

Doch trotz der unverzichtbaren Rolle von Kupfer in der modernen Wirtschaft steht es nicht auf der US-Liste der kritischen Mineralien.

Diese Infografik der Copper Development Association zeigt, was Kupfer kritisch macht und warum es offiziell als kritisches Mineral eingestuft werden sollte.

Neben sauberen Energietechnologien nutzen mehrere Branchen, darunter Baugewerbe, Infrastruktur und Verteidigung, Kupfer aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften.

Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit wird Kupfer beispielsweise in Rohren und Wasserversorgungsleitungen verwendet. Da die Biden-Regierung plant, alle amerikanischen Bleiwasserleitungen zu ersetzen, sind Kupferrohre die beste langfristige Lösung.

Aufgrund seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit ist Kupfer das Material der Wahl für elektrische Drähte und Kabel. Daher ist es ein wichtiger Bestandteil von Energietechnologien wie Windparks, Sonnenkollektoren, Lithium-Ionen-Batterien und dem Stromnetz. Die Nachfrage nach Kupfer aus diesen Technologien wird im nächsten Jahrzehnt voraussichtlich steigen:

*ausgenommen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE).

Darüber hinaus werden Maßnahmen wie das Inflation Reduction Act und das überparteiliche Infrastrukturgesetz die Kupfernachfrage durch Energie- und Infrastrukturinvestitionen stärken.

Warum steht Kupfer angesichts seiner entscheidenden Rolle in zahlreichen Technologien nicht auf der US-Liste der kritischen Mineralien?

Das USGS definiert ein kritisches Mineral als ein aus drei Komponenten bestehendes Mineral, und Kupfer erfüllt jede dieser Komponenten:

Darüber hinaus sinken die Kupfererzgehalte weltweit von durchschnittlich 2 % im Jahr 1900 auf 1 % im Jahr 2000 und voraussichtlich 0,5 % im Jahr 2030, so BloombergNEF. Da die Gehalte weiter sinken, könnte der Kupferabbau in bestimmten Regionen weniger wirtschaftlich werden, was ein Risiko für die zukünftige Versorgung darstellt.

Die aktuelle USGS-Liste kritischer Mineralien, die kein Kupfer enthält, basiert auf Versorgungsrisikobewertungen, die Daten aus den Jahren 2015 bis 2018 verwenden. Laut einer Analyse der Copper Development Association unter Verwendung der USGS-Methodik zeigen neue Daten, dass Kupfer die Anforderungen erfüllt USGS-Grenzwert für die Versorgungsrisikobewertung für die Aufnahme in die Liste der kritischen Mineralien.

Obwohl Kupfer nicht auf der offiziellen Liste steht, ist es mehr als kritisch. Die Aufnahme in die offizielle Liste der kritischen Mineralien wird eine Straffung der Vorschriften und eine schnellere Entwicklung neuer Bezugsquellen ermöglichen.

Die Copper Development Association (CDA) bringt den Wert von Kupfer und seinen Legierungen in die Gesellschaft, um die Herausforderungen von heute und morgen zu bewältigen. Klicken Sie hier, um mehr darüber zu erfahren, warum Kupfer ein offizielles kritisches Mineral sein sollte.

Die Lithiumproduktion ist in den letzten Jahrzehnten exponentiell gewachsen. Welche Länder produzieren am meisten Lithium und wie hat sich dieser Mix entwickelt?

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Lithium wird oft als „weißes Gold“ für Elektrofahrzeuge bezeichnet.

Das Leichtmetall spielt eine Schlüsselrolle in den Kathoden aller Arten von Lithium-Ionen-Batterien, die Elektrofahrzeuge antreiben. Dementsprechend hat der jüngste Anstieg der Einführung von Elektrofahrzeugen die Lithiumproduktion auf neue Höchststände gebracht.

Die obige Infografik zeigt mehr als 25 Jahre Lithiumproduktion nach Ländern von 1995 bis 2021, basierend auf Daten aus dem Statistical Review of World Energy von BP.

In den 1990er Jahren waren die USA im krassen Gegensatz zur Gegenwart der größte Lithiumproduzent.

Tatsächlich entfielen mehr als 100 % auf die USAein Drittelder weltweiten Lithiumproduktion im Jahr 1995. Von da an bis 2010 übernahm Chile die Position des größten Produzenten mit einem Produktionsboom im Salar de Atacama, einem der ergiebigsten Lithiumsolevorkommen der Welt.

Die weltweite Lithiumproduktion wurde übertroffen100.000 Tonnenzum ersten Mal im Jahr 2021, eine Vervierfachung gegenüber 2010. Mehr noch, ungefähr90 %davon stammten aus nur drei Ländern.

Allein Australien produziert52 % des weltweiten Lithiums. Im Gegensatz zu Chile, wo Lithium aus Solen gewonnen wird, stammt australisches Lithium aus Hartgesteinsminen für das Mineral Spodumen.

China, der drittgrößte Produzent, verfügt über ein starkes Standbein in der Lithium-Lieferkette. Neben der Entwicklung inländischer Minen haben chinesische Unternehmen rund 200.000 Unternehmen erworben5,6 Milliarden US-Dollar Der Wert von Lithiumvorkommen in Ländern wie Chile, Kanada und Australien hat im letzten Jahrzehnt zugenommen. Es beherbergt auch60 %der weltweiten Lithiumraffinierungskapazität für Batterien.

Batterien waren einer der Haupttreiber des exponentiellen Anstiegs der Lithiumproduktion. Aber wie viel Lithium verbrauchen Batterien und wie viel wird für andere Zwecke verwendet?

Während Lithium vor allem für seine Rolle in wiederaufladbaren Batterien bekannt ist – und das zu Recht –, hat es noch viele andere wichtige Einsatzmöglichkeiten.

Bevor Elektrofahrzeuge und Lithium-Ionen-Batterien die Nachfrage nach Lithium veränderten, sahen die Endverwendungen des Metalls völlig anders aus als heute.

Im Jahr 2010 hatten Keramik und Glas den größten Anteil am Lithiumverbrauch31 % . In Keramik und Glaswaren erhöht Lithiumcarbonat die Festigkeit und verringert die Wärmeausdehnung, was für moderne Glaskeramik-Kochfelder oft unerlässlich ist.

Lithium wird neben anderen, weniger bekannten Anwendungen auch zur Herstellung von Schmierfetten für die Transport-, Stahl- und Luftfahrtindustrie verwendet.

Da die Welt mehr Batterien und Elektrofahrzeuge produziert, wird die Nachfrage nach Lithium voraussichtlich steigen1,5 Millionen TonnenLithiumkarbonat-Äquivalent (LCE) bis 2025 und darüber hinaus3 Millionen Tonnenbis 2030.

Für den Kontext: Die Welt produziert540.000 Tonnenvon LCE im Jahr 2021. Basierend auf den oben genannten Nachfrageprognosen muss die Produktion dies tunverdreifachenbis 2025 und nahezu ansteigensechsfachbis 2030.

Obwohl sich das Angebot auf einem exponentiellen Wachstumskurs befindet, kann es zwischen sechs und mehr als 15 Jahren dauern, bis neue Lithiumprojekte ans Netz gehen. Infolgedessen wird der Lithiummarkt in den nächsten Jahren voraussichtlich ein Defizit aufweisen.

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