McKinsey: Nhu cầu đất hiếm trong nam châm sẽ tăng gấp ba

Theo Mining.com, một báo cáo của McKinsey & Company dự đoán rằng thị trường nam châm vĩnh cửu đất hiếm sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2035 khi quá trình chuyển đổi năng lượng tăng tốc, đặt ra những thách thức lớn hơn cho nguồn cung toàn cầu.

Nam châm vĩnh cửu đất hiếm hiện là loại nam châm mạnh nhất hiện có để sử dụng trong động cơ và máy phát điện tuabin gió. Những nam châm này thường yêu cầu bốn nguyên tố đất hiếm làm nguyên liệu thô: neodymium (Nd), praseodymium (Pr), dysprosium (Dy) và terbium (Tb). Hai nguyên tố đầu tiên là thành phần chính, trong khi hai nguyên tố sau là chất phụ gia được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng hơn để tăng cường hiệu suất.

McKinsey ước tính rằng mặc dù chúng chỉ chiếm 30% tổng sản lượng đất hiếm, nhưng đất hiếm được sử dụng trong nam châm vĩnh cửu chiếm 80% tổng giá trị của thị trường đất hiếm.

Do tầm quan trọng của nó trong các công nghệ năng lượng sạch, lượng đất hiếm toàn cầu được sử dụng trong nam châm sẽ tăng từ 59.000 tấn vào năm 2022 lên 176.000 tấn vào năm 2035. McKinsey cho biết thêm rằng động lực chính của sự tăng trưởng này là sự gia tăng mạnh mẽ về tỷ lệ thâm nhập của xe điện, vượt xa việc thay thế nam châm cuộn dây đồng bằng đất hiếm. Một yếu tố khác là sự phát triển nhanh chóng của năng lượng tái tạo.

Đồng thời, nguồn cung có thể giảm tới 30%. Bất ổn địa chính trị có thể làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu hụt nguồn cung đất hiếm.

McKinsey cảnh báo rằng mặc dù các quốc gia trên thế giới đang nỗ lực phát triển chuỗi cung ứng đất hiếm của riêng mình, nhưng sẽ rất khó để đa dạng hóa chuỗi cung ứng trong 5 đến 10 năm tới. Thời gian xây dựng các cơ sở khai thác và chế biến mới kéo dài, các rào cản về môi trường và chi phí cao khiến các nguồn tài nguyên thứ cấp như tái chế ngày càng trở nên quan trọng.

Hiện tại, hơn 80% chất thải đất hiếm đến từ các bộ phận trong thiết bị điện tử tiêu dùng, xe điện hoặc xe động cơ đốt trong, tất cả đều sử dụng nam châm nhỏ hơn cho động cơ, phanh và cảm biến.

Tuy nhiên, McKinsey tin rằng đến năm 2050, việc sử dụng ngày càng tăng của các nguyên tố đất hiếm từ tính trong xe điện và tuabin gió có thể dẫn đến sự mở rộng của các nguồn chất thải. Hệ thống truyền động xe điện thuần túy, động cơ công nghiệp và tuabin gió có thể tạo ra lượng chất thải đất hiếm tương tự, do đó cung cấp một nguồn nam châm mới và lớn hơn, chứa tỷ lệ cao hơn các nguyên tố đất hiếm nặng có giá trị.

McKinsey ước tính rằng có khoảng 40.000 tấn chất thải đất hiếm trước khi tiêu dùng, đến từ các giai đoạn thiết kế và sản xuất nam châm, và khoảng 41.000 tấn chất thải đất hiếm sau khi tiêu dùng, đến từ các sản phẩm cuối vòng đời khác nhau.

McKinsey tin rằng so với sự phân bố tương đối tập trung của chất thải đất hiếm trước khi tiêu dùng, chất thải đất hiếm sau khi tiêu dùng phân tán hơn về mặt địa lý nhưng khó tái chế hơn.

McKinsey tuyên bố rằng việc tái chế các nguyên tố đất hiếm sau khi tiêu dùng sẽ yêu cầu sự tách biệt chuyên biệt của nam châm để xử lý thêm, một thực tế hiện không được áp dụng trong chuỗi giá trị tái chế hiện có, vốn tập trung vào các vật liệu có giá trị cao hoặc khối lượng lớn như vàng và đồng hoặc nhôm và thép.