السيريوم.. معدن التلميع الذي يرفع كفاءة الخلايا الشمسية

تخطو سوق السيريوم العالمية خطواتٍ واسعةً بفضل استعمال المعدن الأرضي النادر في العديد من التطبيقات الحيوية والتقنيات النظيفة، وفق تقارير بحثية اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

ويتميّز المعدن النادر المذكور بمجموعة من الخصائص الفريدة، مثل لونه الأبيض الفضي المميز، ونعومة ملمسه ومرونته، والموصلية الحرارية والكهربائية العالية، إلى جانب خصائصه التحفيزية والبصرية والمغناطيسة.

ويشيع استعمال معدن السيريوم في العديد من الصناعات مثل الإلكترونيات وتلميع الزجاج وإنتاج السيراميك، إلى جانب قدرته على إزالة الملوثات من غازات العادم.

كما يبرز دور مهم للسيريوم في تحول الطاقة عبر استعماله في الخلايا الشمسية لزيادة كفاءتها، إلى جانب إنتاج الوقود المتجدد نتيجة قدرته على العمل محفزًا في التفاعلات الكيميائية.

إيرادات السوق

كان من المتوقع أن تلامس إيرادات سوق السيريوم العالمية 306.4 مليون دولار في العام الماضي، لتقفز إلى 444.9 مليون دولار بحلول نهاية عام 2034، وفق تقرير بحثي منشور على منصة "فاكت. إم آر".

ومن المتوقع كذلك أن ترتفع مبيعات سوق السيريوم العالمية بنمو سنوي مركب نسبته 3.8% خلال المدة من عام 2024 إلى عام 2034.

ومن حيث المبيعات يُتوقع أن يصل حجم السوق إلى نحو 76 ألف طن في عام 2025، على أن تقفز إلى 92.14 ألف طن بحلول عام 2030، بنمو سنوي مركّب نسبته 3.95%، خلال مدة المقارنة المذكورة، وفق أرقام طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وكانت جائحة فيروس كورونا المستجد "كوفيد-19" قد أدت إلى الغلق المؤقت لمنشآت التعدين والتصنيع؛ ما تسبّب بتعطل وارتباك في إمدادات السيريوم وغيره من العناصر الأرضية النادرة.

غير أنه ومع تخفيف جولات الغلق ورفع القيود ذات الصلة بالوباء، استأنف العالم أنشطة التعدين والإنتاج؛ ما أسهم في تحقيق الاستقرار في إمدادات المعادن النادرة، ومن بينها السيريوم.

محركات السوق

يأتي النمو في سوق السيريوم مدعومًا أساسًا بالعوامل الآتية:

• زيادة الطلب على المواد المضافة القائمة على السيريوم، والمحفزات في أنظمة التحكم في انبعاثات السيارات.
• ارتفاع الطلب على مسحوق تلميع الزجاج المصنع من السيريوم نتيجة الاستغلال المتزايد للعدسات الزجاجية الدقيقة، ورقائق السيليكون وشاشات الكريستال السائل، وأقراص الذاكرة المغناطيسية الزجاجية، وغيرها.
• الأهمية المتنامية للعنصر الأرضي في إنتاج شاشات العرض المسطحة؛ ونظرًا إلى أن السيريوم يخزن الطاقة الكهربائية، فإنه يُستعمَل كذلك على نطاق واسع بوصفه مادة لتخزين الطاقة.
• يتزايد استعمال السيريوم في تطبيقات الرقائق الإلكترونية نتيجة خصائصه الفريدة، بما في ذلك سعة الامتصاص الفائقة، واستقراره الإشعاعي.
• التوقعات بارتفاع الحاجة إلى الرقائق الإلكترونية استجابةً للطلب المتنامي على السلع الإلكترونية، بما في ذلك الهواتف الخلوية وأجهزة الحواسيب المحمولة والحواسيب الشخصية وإلكترونيات المستهلك، والأجهزة الإلكترونية المستعمَلة في السيارات، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الصناعية.
• الجهود الجارية على قدمٍ وساق لتعزيز فاعلية السيريوم وكفاءته، تُسهم كذلك بتعزيز مبيعات المعدن.

أهم التطبيقات والاستعمالات

• صناعة الزجاج والخزف لإزالة الصبغات غير المرغوبة

ثمة استعمالات عديدة لمعدن السيريوم، ومكوناته، لا سيما في تطبيقات الزجاج والخزف؛ إذ يُضاف العنصر إلى تلك المواد لمنحها لونًا أصغر، وإزالة الصبغات غير المرغوبة، والسماح للزجاج بالتفاعل مع أنواع معينة مع الإشعاع، ومنحه خصائص بصرية فريدة.

وتلبي تلك الخصائص المميزة متطلبات إنتاج الزجاج والخزف، وتعزيز التوسع في سوق السيريوم.

إلى جانب ذلك يشيع استعمال العنصر في تطبيقات أخرى مختلفة، بما في ذلك أحجار الصوان في الولاعات والأفران ذاتية التنظيف.

• تلميع الزجاج الدقيق والأقطاب الكهربائية والمحولات الحفازة

يُعد السيريوم المعدن الأرضي النادر الأكثر وفرة على كوكب الأرض، ويُستعمَل في مصباح القوس الكربوني، والمغناطيسات، وتلميع الزجاج الدقيق، والأقطاب الكهربائية، والمحولات الحفازة، كما يتنامى استعماله في قطاع الإلكترونيات.

كما يؤدي المعدن دورًا حاسمًا بوصفه مادة مضافة في إنتاج الفوسفور للمصابيح الفلورية ومصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).

التوجهات الجغرافية

من المتوقع أن تقود منطقة آسيا والمحيط الهادئ سوق السيريوم بإيرادات نسبتها 26.7% في عام 2024، ترتفع إلى 28.6% خلال مدة التوقعات الممتدة من عام 2024 إلى عام 2034.

وتسيطر اقتصادات كبرى مثل الصين واليابان والهند وكوريا الجنوبية على منطقة آسيا والمحيط الهادئ إلى جانب بعض الاقتصادات الناشئة مثل دول "آسيان".

وتشهد سوق السيريوم في منطقة آسيا والمحيط الهادئ نموًا كبيرًا؛ ما يُعزى إلى الاستعمال المتزايد للمعادن الأرضية النادرة في مجموعة واسعة من الصناعات.

وتتوسع قاعدة تطبيقات المعدن الأرضي النادرة في تصنيع السبائك، والمحفزات وتلميع الزجاج، لا سيما في قطاعات الأجهزة الإلكترونية والسيارات.

كما أن صناعة السيارات الرائجة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ تتوسع بوصفها مساهمًا كبيرًا في نمو سوق العنصر النادر.

ويحوي السيريوم بعض الخصائص التحفيزية التي تساعد على التحكم في الانبعاثات الناجمة عن المركبات في وقت تتدافع فيه الحكومات نحو قطاع النقل المستدام.

ويُتوقع كذلك أن تنمو سوق السيريوم في أميركا الشمالية بنمو سنوي مركب نسبته 4.5%، على مدى الأعوام الـ10 الممتدة من 2024 إلى 2034.

تحديات وقيود

على الرغم من أنها تُظهر آفاقًا واعدةً خلال السنوات المقبلة، فإن سوق السيريوم تواجه منافسةً مباشرة من البدائل، أمثال معادن أرضية نادرة أخرى مثل اللانثانوم، والنيوديميوم والبراسيوديميوم التي تتسم ببعض الخصائص المشابهة.

كما أن هناك مواد أمثال الغرافين وأنابيب الكربون النانوية تتمتع بخصائص ميكانيكية وموصلية متفوقة مقارنةً بالمواد المصنعة من السيريوم.

يُشار إلى أن الابتكارات المتواصلة في تقنيات الطاقة المتجددة، مثل بطاريات الليثيوم أيون والخلايا الكهروضوئية، تشتمل على مكونات بديلة لتحقيق أداء وكفاءة أكبر من السيريوم.

وهناك عامل آخر يحِد من نمو وازدهار سوق السيريوم، وهو تأثير السيريوم على صحة البشر؛ إذ إنه يفرض مخاطر شديدة نتيجة استنشاق الأبخرة والعوادم خلال العمل.

ومن الممكن أن يؤدي التعرض إلى مثل تلك المواد لمدة طويلة إلى الانسداد الرئوي، كما أن تراكم السيريوم في جسم الإنسان، يسبب أضرارًا خطيرة للكبد.

الشركات الرئيسة

تشمل قائمة الشركات الرئيسة التي ترسم مشهد المنافسة في سوق السيريوم ما يلي:

• ليناس كوربوريشن ليمتد (Lynas Corporation Ltd).
• بروكيم (ProChem).
• تشاينا مينميتالز رير إيرث كو ليمتد (China Minmetals Rare Earth Co. Ltd).
• نوح كيميكالز كوربوريشن (Noah Chemicals Corporation).
• أرافورا ريسيورسيز ليمتد (Arafura Resources Ltd).

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر:
1.إيرادات سوق السيريوم من منصة "فاكت. إم آر".
2.حجم مبيعات سوق السيريوم من شركة أبحاث السوق "موردور إنتليجنس".
3.التوجهات الجغرافية لسوق السيريوم من شركة أبحاث السوق "نوليدج سورسينغ".