Der Kampf um strategische Mineralien: Von Chinas Vorherrschaft zu Amerikas Meeres-Technologie

Der Wettbewerb um strategische Mineralien, die in den Bereichen Energie, Produktion und Technologie eingesetzt werden, wird zunehmend zu einem geopolitischen Brennpunkt auf globaler Ebene. Die Lieferketten für essentielle Komponenten in der Herstellung sauberer Energie wie Lithium, Kobalt, Magnesium und Nickel werden derzeit von China dominiert, was eine gefährliche Konzentration der globalen Versorgung schafft. Die Vereinigten Staaten hoffen jedoch, die Spielgleichheit durch den Abbau bestimmter strategischer Mineralien aus Meerwasser mittels fortschrittlicher Technologie wiederherzustellen.

Chinas Vorherrschaft und die geopolitischen Risiken

Derzeit liefert China etwa 85-95% der weltweit raffinierten seltenen Erden und besitzt bis zu 85-90% der globalen Aktivitäten vom Abbau bis zur Raffination seltener Erden. Die chinesischen Raffinerien produzieren 68% des weltweiten Kobalts, 65% des Nickels und 60% des für Elektroauto-Batterien (EV) verwendeten Lithiums. Diese extreme Konzentration schafft eine gefährliche Instabilität für die globale Energiesicherheit.

Falls Produzenten dieser Materialien den Kundenzugang als politisches Hebelmittel einschränken, die Preise explodieren, oder mehrere Industrien die Nachfrage steigern und das Angebot reduzieren, könnten Unternehmen insolvent werden und die Bemühungen zur Begrenzung des Klimawandels könnten sich verlangsamen.

Tabelle 1: Marktanteile Chinas bei strategischen Mineralien

Geopolitische Vorteile und wachsende Nachfrage

Für Peking bietet die Kontrolle über die globale Versorgung mit strategischen Mineralien erhebliche wirtschaftliche und geopolitische Vorteile, insbesondere da die globale Nachfrage nach diesen Materialien weiter explodiert. Die Internationale Energieagentur (IEA) prognostiziert, dass die Nachfrage nach strategischen Mineralien im sauberen Energiesektor weltweit mindestens verdoppelt und sich möglicherweise vervierfacht wird bis 2040. Diese Spanne hängt von der Rate der sauberen Energienutzung weltweit ab, aber die höhere Spanne wird zunehmend wahrscheinlich, da das Wachstum der sauberen Energien weltweit durch die Schließung der Hormus-Straße vorangetrieben wird.

Das Nachfragewachstum bei strategischen Mineralien wird hauptsächlich von Elektroautos und Energiespeichern kommen, mit Lithium als am schnellsten wachsendem Material. Eine Welt, die mit erneuerbaren Energien versorgt wird, ist eine Welt, die nach strategischen Mineralien verlangt, sagte der UN-Generalsekretär António Guterres auf dem Forum für strategische Mineralien im Energiewandel 2024. Für Entwicklungsländer sind strategische Mineralien eine wichtige Gelegenheit, Arbeitsplätze zu schaffen, die Wirtschaft zu diversifizieren und die Einnahmen stark zu steigern. Aber nur, wenn sie richtig verwaltet werden.

Tabelle 2: Prognose des Nachfragewachstums bei strategischen Mineralien bis 2040

Amerikas neue Technologie: Extraktion aus Meerwasser

Die Vereinigten Staaten sind im Wettlauf um die Sicherung der Lieferketten strategischer Mineralien zurückgefallen, aber ein Team in Kalifornien könnte gerade eine spielverändernde Technologie entwickelt haben, die es dem Land ermöglicht, die Spielgleichheit wiederherzustellen. Der neue Co-Flow-Reaktor, der vom Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) entwickelt wurde, ist darauf ausgelegt, reines Magnesiumhydroxid aus Meerwasser für die US-Industrien zu extrahieren. In Zukunft könnte diese Technologie auch zur Extraktion anderer strategischer Mineralien, einschließlich Nickel, eingesetzt werden.

Meerwasser enthält eine Fülle strategischer Mineralien in unterschiedlichen Konzentrationen. Nur 0,1% des Meerwassers enthält bereits genug strategische Mineralien wie Magnesium und Lithium, und wenn wir sie vollständig extrahieren könnten, könnten sie den Bedarf der Menschheit für mindestens 50.000 Jahre decken, sagte Jessica Cross, eine chemische Ozeanografin am PNNL, in einer jüngeren Pressemitteilung.

Funktionsweise des Co-Flow-Reaktors

Der neue Co-Flow-Reaktor, der am PNNL entwickelt wurde, zirkuliert Meerwasser und Natriumhydroxid gemeinsam, wodurch Magnesiumhydroxid entsteht, wenn sie aufeinandertreffen. Magnesiumhydroxid wird bereits weitgehend in den USA verwendet und wird derzeit in großen Mengen importiert. Das Team hinter dem neuen Modell ist der Meinung, dass dieses Modell mit Entsalzungsanlagen kombiniert werden könnte, mit bahnbrechenden Ergebnissen. Die Analyse des PNNL zeigt, dass die Installation der Technologie am Entsalzungswerk Carlsbad in Kalifornien bis zu 1,16 Millionen Pfund (524.000 kg) Magnesiumhydroxid pro Tag produzieren könnte. Das ist mehr als das Dreifache der täglichen Verwendung in den USA allein an einer einzigen Anlage. Darüber hinaus hat die Technologie ein enormes Skalierungspotenzial und könnte zukünftige Exportmöglichkeiten eröffnen.

Der größte Vorteil von Meerwasser ist, dass es durchschnittlich weltweit eine ziemlich standardisierte chemische Zusammensetzung hat, erklärte Dr. Chinmayee Subban, Chemikerin am PNNL. Das bedeutet, dass wir Technologie für einen Standort entwickeln und diese schnell an vielen anderen Orten einsetzen können.

Auswirkungen und Zukunftsaussichten

Diese Entwicklung könnte die globale geopolitische Dynamik bei strategischen Mineralien verändern. Indem sie die Abhängigkeit von China reduzieren, könnten die USA und ihre Verbündete nachhaltigere Lieferketten und verbesserte Energiesicherheit aufbauen. Die Meereswassertechnologie könnte nicht nur eine inländische Versorgung liefern, sondern auch Exportmöglichkeiten schaffen, insbesondere da die globale Nachfrage weiter steigt.

Allerdings bleiben Herausforderungen bei der Skalierung dieser Technologie auf industrielle Maßstäbe und bei der Sicherstellung der Wirtschaftlichkeit. Die Energiekosten für den Extraktionsprozess und die damit verbundenen Umweltfragen müssen gelöst werden. Das Potenzial dieser Technologie zur Diversifizierung der Versorgung mit strategischen Mineralien ist jedoch unbestreitbar.

Eine Welt, die zu sauberer Energie transformiert, erfordert innovative Lösungen für die Herausforderungen der Versorgung. Die Extraktion von Mineralien aus Meerwasser könnte ein wichtiger Teil der Antwort sein und eine nahezu unbegrenzte und global weit verbreitete Quelle liefern. Während der geopolitische Wettbewerb um strategische Ressourcen weiter eskaliert, könnten technologische Fortschritte wie der Co-Flow-Reaktor des PNNL die Zukunft der globalen Energiesicherheit gestalten.

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