Γάλλιο, γερμάνιο, σκάνδιο: Ο οικονομικός “πόλεμος” Δύσης- Κίνας και η στρατηγική θέση που αποκτά η Ελλάδα- Το σχέδιο της Metlen και το ενδιαφέρον των Βρυξελλών

Σκάνδιο, γάλλιο, γερμάνιο. Τρία στοιχεία που είτε βρίσκονται στη φύση, είτε προκύπτουν από επεξεργασία (π.χ του βωξίτη) αποτελούν τα πιό περιζήτητα παγκοσμίως βασικά υλικά για την ανάπτυξη της τεχνολογίας και σειράς άλλων εφαρμογών κρίσιμων για την παγκόσμια οικονομία. Ο προσανατολισμός της Metlen του Ομίλου Μυτιληναίου σε αυτά τα στοιχεία αποτελεί αναμφίβολα στρατηγική κίνηση που αφορά συνολικά την ελληνική οικονομία και την στρατηγική θέση που μπορεί να αποκτήσει διεθνώς.

Έτι δε περαιτέρω καθώς στα τρία αυτά στοιχεία η παγκόσμια πρωταγωνίστρια είναι η Κίνα και πλέον τόσο οι ΗΠΑ, όσο, κυρίως, η Ευρώπη αναζητά πηγές που θα της επιτρέψουν να απεξαρτηθεί οικονομικά και εμπορικά από το Πεκίνο.

Η Κίνα και οι ΗΠΑ έχουν εγκλωβιστεί σε έναν εμπορικό πόλεμο τεχνολογίας που κλιμακώνεται από το 2019. Σε αυτόν τώρα έρχεται να μπει και η Ευρώπη. Οι ΗΠΑ έχουν χρησιμοποιήσει μαύρες λίστες εμπορίου και σαρωτικούς περιορισμούς στις εξαγωγές για να αποκόψουν την Κίνα από τεχνολογία και ημιαγωγούς εδώ και χρόνια. Πρόσφατα και η Ε.Ε. παρουσίασε μία στρατηγική για την οικονομική της ασφάλεια, η οποία ουσιαστικά επιχειρεί να βάλει φρένο στις κινεζικές φιλοδοξίες. Το Πεκίνο έως τώρα δεν είχε απαντήσει δυναμικά. Έφτασε η ώρα, όπως φαίνεται, να το κάνει. Αναζητά λοιπόν τομείς στους οποίους έχει το πάνω χέρι. Και στην περίπτωση των δύο μετάλλων αυτό ξεκάθαρα συμβαίνει. Η Ε.Ε. αγοράζει από την Κίνα το 71% του γαλλίου της και το 45% του γερμανίου της. Με βάση αυτά τα στοιχεία γίνεται κατανοητό ότι το γεγονός πως η νέα επένδυση της Metlen μπορεί να τροφοδοτεί το σύνολο των αναγκών της ΕΕ σε ετήσια βάση την καθιστά βασικό παίκτη στην ευρωπαϊκή οικονομία και στρατηγικό εταίρο στον ανταγωνισμό της Ευρώπης με την Κίνα.

Το υπουργείο Εμπορίου της Κίνας δήλωσε πρόσφατα ότι οι νέοι κανονισμοί θα απαιτήσουν από τους εξαγωγείς γαλλίου και γερμανίου να λάβουν άδεια για τη μεταφορά των μετάλλων. Όπως διευκρίνισε «οι νέοι κανόνες τίθενεται σε εφαρμογή για λόγους εθνικής ασφαλείας».

Οι επενδύσεις της Metlen

Νέες επενδύσεις για κρίσιμες πρώτες ύλες, το σκάνδιο και το γερμάνιο ανήγγειλε ο πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος της Metlen Ευάγγελος Μυτιληναίος στο πλαίσιο της επίσκεψης του Εκτελεστικού Αντιπρόεδρου της ΕΕ, κ. Stéphane Séjourné στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις της Αλουμίνιον της Ελλάδος στον Αγιο Νικόλαο Βοιωτίας.

Η επίσκεψη πραγματοποιήθηκε με αφορμή την πρόσφατη απόφαση της ΕΕ με την οποία αναγνωρίστηκε ως στρατηγικής σημασίας η επένδυση της Metlen στη Βοιωτία για την παραγωγή γαλλίου, που επίσης εντάσσεται στις κρίσιμες πρώτες ύλες. Και τα τρία στοιχεία (γάλλιο, σκάνδιο και γερμάνιο) παράγονται κατά την επεξεργασία του βωξίτη για παραγωγή αλουμίνας και αλουμινίου που είναι η κύρια δραστηριότητα της Αλουμίνιον της Ελλάδος.

Σε δηλώσεις του ο αντιπρόεδρος της Κομισιόν υπογράμμισε τη σημασία της επένδυσης στο γάλλιο για την Ελλάδα και την Ευρώπη.

«Η Ελλάδα μπορεί να παίξει πολύ σημαντικό ρόλο στο θέμα των κρίσιμων πρώτων υλών. Είναι σημαντικό για την ΕΕ, τόνισε, να ενισχύει έργα που μειώνουν την εξάρτηση. Το συγκεκριμένο έργο θα καλύψει το 30% των ευρωπαϊκών αναγκών σε αλουμίνα. Δουλέψαμε στενά με τον Έλληνα επίτροπο Απόστολο Τζιτζικώστα στο κολλέγιο των επιτρόπων για το συγκεκριμένο πρότζεκτ, ιδίως για τις κρίσιμες πρώτες ύλες που έχουν μεγάλη σημασία για την Ελλάδα και την Ευρώπη.

Η ένταξη του καθετοποιημένου έργου της METLEN για την εξόρυξη βωξίτη, την επέκταση της μονάδας παραγωγής αλουμίνας και την παραγωγή 50 ΜΤ Γαλλίου στον κατάλογο των επιλεγμένων στρατηγικών έργων του Κανονισμού για τις Κρίσιμες Πρώτες Ύλες (CRMA) επιβεβαιώνει τη σημασία των κρίσιμων αυτών υλικών για την ανθεκτικότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας στην Ευρώπη.

Για την ανάπτυξη μιας παραγωγικής μονάδας γαλλίου που θα παράγει 1 τόνο Ga το έτος απαιτείται επένδυση 1 εκατ. ευρώ. Από το 2021 η Kerstin Jorna (ΓΔ-GROW) έχει καλέσει τις επιχειρήσεις να τοποθετηθούν για το αν υπάρχει επιχειρηματικό ενδιαφέρον για τη διαφοροποίηση των προμηθειών σε γάλλιο και γερμάνιο και την ανάπτυξη της παραγωγής εντός της ΕΕ και για το κατά πόσο είναι διατεθειμένες οι βιομηχανίες χρήστες των εν λόγω πρώτων υλών να πληρώσουν υψηλότερη τιμή «sovereignty premium» για την αγορά από προμηθευτή εντός ΕΕ.

Τι είναι και που χρησιμοποιείται το γάλλιο

Το χημικό στοιχείο γάλλιο είναι σπάνιο, μαλακό, εύτηκτο, εύθρυπτο σε χαμηλές θερμοκρασίες, αργυρόλευκο μέταλλο με στιλπνή μεταλλική λάμψη. Ο ατομικός αριθμός του είναι 31 και η σχετική ατομική μάζα του 69,723(1). Το χημικό του σύμβολο είναι “Ga” και ανήκει στην ομάδα 13 (ομάδα του βορίου, IIIA, με την παλαιότερη αρίθμηση) του περιοδικού πίνακα, στην περίοδο 4 και στον τομέα p. Έχει θερμοκρασία τήξης 29,7646 °C και θερμοκρασία βρασμού 2.403 °C.

Ανακαλύφθηκε το 1875 από τον Γάλλο χημικό Πολ-Εμίλ (Φρανσουά) Λεκόκ ντε Μπουαμποντράν με φασματοσκοπική μελέτη και πήρε το όνομά του από την Gallia, παλιά λατινική ονομασία της Γαλλίας. Ανεπιβεβαίωτες φήμες εκείνης της εποχής λένε ότι το όνομα γάλλιο μπορεί να προέρχεται από το όνομά του “Λε Κοκ” (Le Coq) που στα λατινικά (γκάλιουμ) σημαίνει πετεινός, αρσενική γαλοπούλα, γάλος. Στην ελληνική γλώσσα η ονομασία “Γάλλιον” όπως αποδόθηκε το “Γκάλιουμ”, ή “Γκάλιαμ”, αναφέρεται από το 1885 από τον Καθηγητή του Πανεπιστημίου Αθηνών Αναστάσιο Δαμβέργη (1857-1920).

Το γάλλιο δεν υπάρχει σε ελεύθερη μορφή στη φύση. Τα λίγα ορυκτά με υψηλή περιεκτικότητα σ’ αυτό, όπως ο γαλλίτης, αφενός είναι πολύ σπάνια για να χρησιμεύσουν ως βασική πηγή του στοιχείου ή των ενώσεών του και αφετέρου χωρίς οικονομική σπουδαιότητα. Η περιεκτικότητα του μετάλλου στον στερεό φλοιό της Γης κυμαίνεται από 15 ppm (ή 0,0015 %) έως και 19 ppm (ή 0,0019 %).

Το μεγαλύτερο μέρος του μετάλλου παράγεται σήμερα ως παραπροϊόν κατά την επεξεργασία της αλουμίνας που προέρχεται από τον βωξίτη. Μικρό ποσοστό παράγεται από την επεξεργασία των καταλοίπων της εξαγωγής ψευδαργύρου από τον σφαλερίτη αλλά και από την ιπτάμενη τέφρα]. Κυριότερες χώρες παραγωγής καθαρού γαλλίου είναι η Κίνα, η Γερμανία, το Καζακστάν, η Ρωσία, η Ιαπωνία κ.ά. Ένα σημαντικό ποσοστό του μετάλλου προκύπτει επίσης από τη δευτερογενή παραγωγή, κυρίως από ανακύκλωση ηλεκτρονικών συσκευών που περιέχουν ενώσεις όπως το αρσενικούχο γάλλιο (GaAs). Τα βασικά κέντρα για τη δευτερογενή αυτή παραγωγή είναι ο Καναδάς, η Ιαπωνία, η Γερμανία, η Μεγάλη Βρετανία και οι Η.Π.Α.

Το γάλλιο υγροποιείται λίγο πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου και λιώνει εύκολα στο χέρι. Διαλύεται αργά στο υδροχλωρικό οξύ και στο υδροξείδιο του καλίου. Είναι διαβρωτικό για διάφορα μέταλλα ειδικά όταν είναι ζεστό. Σχηματίζει ένα οξείδιο, το Ga2O3, ενώ είναι γνωστά επίσης διάφορα χλωρίδια, σουλφίδια και νιτρικά άλατά του. Από μια ένωσή του, το θειικό γάλλιο, μπορούμε να παρασκευάσουμε στυπτηρία.

Το γάλλιο χρησιμοποιείται σε θερμομετρικές εφαρμογές και το τριπλό σημείο του που είναι 29,767 °C εφαρμόζεται στην υλοποίηση της Διεθνούς Θερμοκρασιακής Κλίμακας του 1990 (ITS-90) από το N.I.S.T. (National Institute of Standards and Technology). Επίσης, το γάλλιο χρησιμοποιείται και για την παρασκευή μεταλλικών κραμάτων με ασυνήθιστες ιδιότητες σταθερότητας και ευκολίας τήξης. Για παράδειγμα, το κράμα galinstan που περιέχει μεταξύ άλλων και Ga έχει σημείο τήξης -19 °C. Ενώσεις, όπως το αρσενίδιο και το νιτρίδιο του γαλλίου, χρησιμοποιούνται ευρύτατα ως ημιαγωγοί σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, σε υπέρυθρες εφαρμογές, σε διόδους λέιζερ και γενικά σε πολύ μεγάλη ποικιλία οπτικοηλεκτρονικών εφαρμογών. Σχεδόν το 95 % του παραγομένου παγκοσμίως γαλλίου διοχετεύεται σε εφαρμογές ημιαγωγών, παρόλο που ανακαλύπτονται συνεχώς καινούργιες χρήσεις του μετάλλου σε νέα κράματα και κυψέλες καυσίμων.

Είναι όµως πολύ σοβαρό, διότι από αυτά κατασκευάζονται οι ηµιαγωγοί: η πρώτη ύλη σχεδόν για κάθε παραγωγή υψηλής τεχνολογίας, από τα µικροτσίπ έως τις οπτικές ίνες για τις τηλεπικοινωνίες. Εξού και ο συναγερµός στην Ευρωπαϊκή Ενωση, η οποία κάλεσε πρόσφατα σε συνάντηση πιθανούς προµηθευτές και αγοραστές σε µια προσπάθεια να ενθαρρύνει την τοπική παραγωγή, ιδιαίτερα, δε, αυτή του γαλλίου που είναι υποπροϊόν της επεξεργασίας του βωξίτη σε αλουµίνα, πρόδροµη ουσία του αλουµινίου. Σε κάθε περίπτωση δεν είναι µία απλή υπόθεση, µιας και το κόστος ενέργειας στην Ευρώπη -και ειδικά στη µεταλλουργία- έχει δυσχεράνει την παραγωγή, οδηγώντας µάλιστα τα τελευταία χρόνια σε υπολειτουργία ή και κλείσιµο πολλές παραγωγικές µονάδες.

Handelsblatt/ Πώς η Ελλάδα μπορεί να καλύψει τις ανάγκες της Ευρώπης σε γάλλιο

Η ελληνική εταιρεία Metlen Energy & Metals SA επενδύει 295,5 εκατ. ευρώ στην πρώτη γραμμή παραγωγής γαλλίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Σύμφωνα με την εταιρεία, η παραγωγή έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2027 και να αντικαταστήσει πλήρως τις εισαγωγές γαλλίου στην Ευρώπη από το 2028». Με αυτά τα λόγια ξεκινά η γερμανική εφημερίδα Handelsblatt εκτενές της άρθρο, αναφορικά με τις επόμενες κινήσεις της Metlen, επικαλούμενη τις δηλώσεις του CEO και βασικού μετόχου της εταιρείας, Ευάγγελου Μυτιληναίου, την περασμένη εβδομάδα κατά την παρουσίαση του επενδυτικού σχεδίου: «Με αυτόν τον τρόπο, ενισχύουμε την αυτάρκεια της Ευρώπης σε κρίσιμες πρώτες ύλες και στηρίζουμε τη στρατηγική θέση της Ελλάδας στην παγκόσμια αγορά».

Σύμφωνα με το δημοσίευμα το «πολύτιμο μέταλλο» βρίσκεται σε smartphone, LED και τσιπ υπολογιστών, ενώ οι ενώσεις του γαλλίου είναι ιδιαίτερα απαραίτητες στην τεχνολογία 5G. Επισημαίνει μάλιστα, ότι μέχρι στιγμής, οι χώρες της ΕΕ καλύπτουν τις περισσότερες από τις ανάγκες τους από την Κίνα. Σύμφωνα με τη στατιστική υπηρεσία Eurostat, το 2023 προμηθεύονταν το 79% του γαλλίου από την Κίνα, το 13% από τη Ρωσία και το 5% από τον Καναδά.

Στις ακτές της Βοιωτίας, η Metlen λειτουργεί ορυχεία βωξίτη και μονάδα παραγωγής αλουμινίου. «Η εισηγμένη οικογενειακή επιχείρηση είναι ο μόνος παραγωγός βωξίτη, αλουμίνας και αλουμινίου στην Ευρώπη που είναι εμπλέκεται σε όλα τα στάδια της αλυσίδας παραγωγής και εφοδιασμού. Αυτό καθιστά το Metlen ιδανική για την παραγωγή γαλλίου, ειδικά επειδή ο βωξίτης που εξορύσσεται στη Βοιωτία είναι σχετικά πλούσιος σε γάλλιο», γράφει η γερμανική εφημερίδα.

Το σκάνδιο

Το σκάνδιο είναι ένα από τα χημικά στοιχεία, επίσης ένα σπάνιο μέταλλο που βρίσκεται στη γη. Το 1871, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέγιεφ, Ρώσος χημικός, προέβλεψε την ύπαρξη αυτού του στοιχείου. Στη συνέχεια ανακαλύφθηκε αργότερα από τον Lars Fredrik Nilson το 1879. Αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο “S”. Στον περιοδικό πίνακα, ο ατομικός αριθμός του σκανδίου είναι 21. Το ατομικό βάρος, από την άλλη πλευρά, είναι 44,965 g/mol. Στη γη, το σκάνδιο ή “Sc” βρίσκεται συνήθως στη Σκανδαναβία. Εμφανίζεται ως μικρές ποσότητες σε πολλά ορυκτά είδη που βρίσκονται στη γη. Υπάρχουν αρκετές ιδιότητες καθώς και χρήσεις του στοιχείου σκάνδιο.
Το σκάνδιο είναι επίσης ένα από τα ακριβά στοιχεία λόγω της σπανιότητας και της περιορισμένης παραγωγής του. Η τιμή του καθαρού σκανδίου μπορεί να είναι περίπου $7000/ ανά κιλό πάνω από ακόμη υψηλότερη από αυτή. Το σκάνδιο έχει επίσης υψηλή κοσμική αφθονία. Επίσης, είναι το εικοστό τρίτο (23ο) πιο άφθονο στοιχείο στον ήλιο.

Είναι ένα στοιχείο που θεωρείται μη τοξικό. Αν και, δεν υπάρχει πολύ εκτενής έρευνα όσον αφορά τα θέματα υγείας και ασφάλειας με το σκάνδιο. Το χλωριούχο σκάνδιο είναι μια ένωση που μπορεί να είναι θανατηφόρας δόσης. Επομένως, αυτή η ένωση και άλλες ενώσεις του σκανδίου θα πρέπει να αντιμετωπίζονται με προσοχή, καθώς μπορεί να θεωρηθεί ότι έχουν μέτρια τοξικότητα.

Τα κράματα σκανδίου είναι κατάλληλα για την αεροδιαστημική βιομηχανία λόγω της υψηλής αντοχής, της ολκιμότητας και της συγκολλησιμότητας τους. Η χημική σύνθεση του κύριου κράματος αλουμινίου-σκανδίου είναι 2% σκάνδιο και η ισορροπία είναι 99,7% αλουμίνιο. Το κύριο κράμα χρησιμοποιείται για την προσθήκη σκανδίου σε κράματα που περιέχουν Al-Mg-Zr, τα οποία χρησιμοποιούνται με τη μορφή φύλλου και πλάκας. Αυτά τα φύλλα και πλάκες χρησιμοποιούνται κυρίως από κατασκευαστές αεροσκαφών.

Το σκάνδιο χρησιμοποιείται σε κράματα αλουμινίου-σκανδίου για εξαρτήματα της αεροδιαστημικής βιομηχανίας και για αθλητικό εξοπλισμό όπως σκελετοί ποδηλάτων, καλάμια ψαρέματος, άξονες από σίδερο γκολφ και ρόπαλα του μπέιζμπολ. Το ιωδιούχο σκάνδιο χρησιμοποιείται σε λαμπτήρες ατμού υδραργύρου, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την αναπαραγωγή του ηλιακού φωτός σε στούντιο για τη βιομηχανία ταινιών και τηλεόρασης.

 Ακολουθούν ορισμένες πιθανές μελλοντικές εξελίξεις στο κράμα σκανδίου:

● Τρισδιάστατη εκτύπωση

Οι σκόνες από κράμα Sc-Al θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την τρισδιάστατη εκτύπωση σύνθετων μεταλλικών κατασκευών.

● Άμυνα

Τα κράματα σκανδίου-αλουμινίου θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τη θωράκιση από χάλυβα υψηλής αντοχής σε στρατιωτικές πλατφόρμες και τα κράματα τιτανίου αεροδιαστημικής ποιότητας στα μαχητικά αεροσκάφη.

● Ελαφριά

Τα κράματα σκανδίου θα μπορούσαν να μειώσουν το βάρος των οχημάτων, γεγονός που θα μπορούσε να βελτιώσει την οικονομία καυσίμου.

● Κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου

Το σκάνδιο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου για εφαρμογές χρησιμότητας και εμπορικής κλίμακας.

Το γερμάνιο

Το γερμάνιο έχει πολλές χρήσεις, συμπεριλαμβανομένων των ηλιακών προϊόντων και των οπτικών ινών. Το μέταλλο είναι διαφανές στην υπέρυθρη ακτινοβολία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε στρατιωτικές εφαρμογές, όπως γυαλιά νυχτερινής όρασης. Τα ηλιακά πάνελ που περιέχουν γερμάνιο έχουν εφαρμογές στο διάστημα.

Η Κίνα παράγει το 60% του παγκόσμιου γερμανίου και το 80% του γαλλίου, σύμφωνα με την Critical Raw Materials Alliance. Το αρσενίδιο του γαλλίου είναι πολύπλοκο στην παραγωγή και μόνο λίγες εταιρείες στον κόσμο μπορούν να το παράξουν. Η μία βρίσκεται στην Ευρώπη και οι άλλες σε Ιαπωνία και Κίνα. Το Βέλγιο, ο Καναδάς, η Γερμανία, η Ιαπωνία και η Ουκρανία μπορούν να παράγουν γερμάνιο. Η Ιαπωνία, η Νότια Κορέα, η Ουκρανία, η Ρωσία και η Γερμανία παράγουν εν τω μεταξύ γάλλιο.