Wat zit er in je spullen? De meesten van ons besteden geen aandacht aan de materialen die het moderne leven mogelijk maken. Maar technologieën zoals smartphones, elektrische voertuigen, grootbeeld-tv's en de opwekking van groene energie zijn afhankelijk van een reeks chemische elementen waar de meeste mensen nog nooit van hebben gehoord. Tot het einde van de 20e eeuw, velen werden beschouwd als louter curiositeiten - maar nu zijn ze essentieel. In feite, een mobiele telefoon bevat meer dan een derde van de elementen in het periodiek systeem.

Naarmate meer mensen toegang willen tot deze technologieën, de vraag naar de kritische elementen groeit. Maar het aanbod is onderhevig aan een reeks politieke, economische en geologische factoren, het creëren van volatiele prijzen en grote potentiële winsten. Dit maakt investeringen in de winning van deze metalen een riskante onderneming. Hieronder vindt u slechts enkele voorbeelden van de elementen waarop we zijn gaan vertrouwen en die de afgelopen jaren forse prijsstijgingen (en enkele dalingen) hebben doorgemaakt.

Kobalt

Kobalt wordt al eeuwenlang gebruikt om prachtige glazuren van blauw glas en keramiek te maken. Tegenwoordig is het een essentieel onderdeel in superlegeringen voor moderne straalmotoren, en de batterijen die onze telefoons en elektrische auto's van stroom voorzien. De vraag naar deze voertuigen is de laatste jaren snel toegenomen, met wereldwijde registraties meer dan verdrievoudigd van 200, 000 in 2013 tot 750, 000 in 2016. De verkoop van smartphones is ook gestegen – tot meer dan 1,5 miljard in 2017 – hoewel de allereerste dip aan het einde van het jaar er misschien op wijst dat sommige markten nu verzadigd zijn.

Naast de vraag van traditionele industrieën, dit hielp de kobaltprijzen de afgelopen drie jaar op te drijven van £ 15 per kilogram tot bijna £ 70 per kilogram. Afrika is van oudsher de grootste bron van kobaltmineralen, maar een stijgende vraag en bezorgdheid over de leveringszekerheid betekenen dat er nieuwe mijnen worden geopend in andere regio's, zoals de VS. Maar ter illustratie van de volatiliteit van de markt, Door de toegenomen productie zijn de prijzen de afgelopen maanden met 30% gedaald.

Zeldzame aardelementen

De "zeldzame aardmetalen" zijn een groep van 17 elementen. Ondanks hun naam, we weten nu dat ze niet zo schaars zijn, en ze worden meestal verkregen als bijproduct van de grootschalige winning van ijzer, titanium of zelfs uranium. In recente jaren, hun productie werd gedomineerd door China, die meer dan 95% van het wereldwijde aanbod heeft geleverd.

Zeldzame aardmetalen worden gebruikt in elektrische voertuigen en windturbines, waar twee van de elementen, neodymium en praseodymium, zijn van cruciaal belang voor het maken van de krachtige magneten in elektrische motoren en generatoren. Dergelijke magneten komen ook voor in alle telefoonluidsprekers en microfoons.

De prijzen voor de verschillende zeldzame aardmetalen variëren en fluctueren sterk. Bijvoorbeeld, gedreven door groei in elektrische voertuigen en windenergie, neodymiumoxideprijzen piekten eind 2017 op £ 93 per kilogram, tweemaal de prijs van medio 2016, alvorens terug te vallen tot een niveau dat ongeveer 40% hoger ligt dan in 2016. Dergelijke volatiliteit en onzekerheid van de voorziening betekent dat meer landen op zoek zijn naar hun eigen bronnen van zeldzame aardmetalen of om hun aanbod buiten China te diversifiëren.

Gallium

Gallium is een vreemd element. In zijn metalen vorm, het kan smelten op een warme dag (boven de 30°C). Maar in combinatie met arseen om galliumarsenide te maken, het creëert een krachtige high-speed halfgeleider die wordt gebruikt in de micro-elektronica die onze telefoons zo slim maakt. Met stikstof (galliumnitride), het wordt gebruikt in energiezuinige verlichting (LED's) met de juiste kleur (LED's waren voorheen alleen rood of groen voor galliumnitride). Opnieuw, gallium wordt voornamelijk geproduceerd als bijproduct van andere metaalwinning, meestal voor ijzer en zink, maar in tegenstelling tot die metalen is de prijs sinds 2016 meer dan verdubbeld tot £ 315 per kilogram in mei 2018.

Indium

Indium is een van de zeldzamere metalen elementen op aarde, maar je kijkt er waarschijnlijk elke dag naar, aangezien alle platte schermen en aanraakschermen afhankelijk zijn van een zeer dunne laag indiumtinoxide. Het element wordt meestal verkregen als een bijproduct van zinkwinning en je krijgt misschien maar één gram indium van 1, 000 ton erts.

Ondanks zijn zeldzaamheid, het is nog steeds een essentieel onderdeel van elektronische apparaten omdat er momenteel geen haalbare alternatieven zijn voor het maken van aanraakschermen. Echter, wetenschappers hopen dat de tweedimensionale vorm van koolstof, bekend als grafeen, een oplossing kan bieden. Na een flinke dip in 2015 de prijs is nu met 50% gestegen ten opzichte van 2016-17 tot ongeveer £ 350 per kilogram, voornamelijk gedreven door het gebruik ervan in flatscreens.

Wolfraam

Wolfraam is een van de zwaarste elementen, twee keer zo dicht als staal. Vroeger vertrouwden we erop om onze huizen te verlichten, toen ouderwetse gloeilampen een dunne wolfraamgloeidraad gebruikten. Maar hoewel energiezuinige verlichtingsoplossingen de gloeilampen van wolfraam vrijwel hebben geëlimineerd, de meesten van ons zullen nog steeds elke dag wolfraam gebruiken. Samen met kobalt en neodymium, het is wat onze telefoons doet trillen. Alle drie de elementen worden gebruikt in de kleine maar zware massa die door een motor in onze telefoons wordt rondgedraaid om trillingen te creëren.

Wolfraam in combinatie met koolstof creëert ook een extreem harde keramiek voor snijgereedschappen die worden gebruikt bij het bewerken van metalen componenten in de ruimtevaart, defensie- en auto-industrie. Het wordt gebruikt in slijtvaste onderdelen in de olie- en gaswinning, mijnbouw- en tunnelboormachines. Wolfraam gaat ook in op het maken van hoogwaardig staal.

Wolfraamerts is een van de weinige mineralen die nieuw worden gewonnen in het VK, met een slapende wolfraam-tin-ertsmijn in de buurt van Plymouth die in 2014 werd heropend. De mijn heeft het financieel moeilijk vanwege de volatiele wereldwijde ertsprijzen. De prijzen daalden van 2014 tot 2016, maar zijn sindsdien hersteld tot begin 2014, wat enige hoop geeft voor de toekomst van de mijn.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.