מי צריך נפט כשיש טיטניום: ההיי-טק מוביל מהפכה בסחורות

כשדגלאס קסטר היה בן 13, אביו הצעיד אותו אל מפעל הפלדה טיסייד שבצפון-מזרח אנגליה, שם עבד. המטרה הייתה להזהיר אותו. "פחדתי עד מוות. החום, הרעש, הסכנה של המקום והמסר היו ברורים כמו זכוכית שקופה. 'יש לך הזדמנות להצליח בלימודים - ואם לא תצליח, תגיע לכאן'", מספר קסטר על מה שאמר לו אביו. "'זו תעשייה שהולכת למות'".

קסטר הצעיר לא נשאר להתגורר בצפון אנגליה אחרי לימודיו באוניברסיטה, אבל כעת, אחרי שתעשיית הפלדה הבריטית נראית מגשימה את האזהרה של אביו על מצבה הסופני, הוא מקווה לתרום כיו"ר של חברה קטנה באתר של מכרה פחם ישן שנסגר בסוף שנות ה-80. למרות שאין באתר כבשנים, הוא עדיין מפיק מתכת.

החברה של קסטר, מטאליסיס, היא אחת מכמה עסקים כאלה שמנסים להפיק את חומרי הגלם שיהוו את הבסיס לחברת היי-טק אנושית. החברה, שנוסדה ב-2001, מפיקה אבקת טיטניום שמיועדת לשימוש במדפסות תלת-ממד (3D) לחלקים רפואיים ותעשייתיים. החברה עובדת עם חברת GKN אירוספייס שמשתמשת בטכנולוגיה חדשנית לייצור חלקים למטוסים.

כאשר המחירים של חומרי גלם וסחורות מסורתיים כמו נפט, פלדה ופחם צונחים לנקודות שפל של שנים רבות, חומרי הגלם שמשמשים לייצור טלפונים חכמים, מכוניות אלקטרוניות ומדפסות תלת-ממד - כמו ליתיום, גרפיט (פחמן גבישי) וקובאלט לשימוש בסוללות - צפויים ליהנות מביקוש מוגדל. המגמה הזו הניעה כמה אנליסטים להכריז על עידן חדש של מחצבים, בהשראת טכנולוגיה מתקדמת.

הבנזין החדש

גולדמן זאקס מתאר את הליתיום כ"בנזין החדש" בפוטנציה. הבנק צופה שהביקוש לליתיום למכוניות חשמל עשוי לזנק פי 11 ליותר מ-200 אלף טונות בשנת 2025. ההזדמנות כאן ברורה: סוללות רכב חשמלי והיברידי מכילות 40-80 ק"ג של ליתיום. אבל קצב הפיתוח הטכנולוגי הופך זאת גם להימור גדול: המדענים עובדים ללא הפוגה כדי להנמיך את העלויות ולהגדיל את הכוח של סוללות החשמל על ידי ערבוב של חומרים חדשים, או ייצור חומרים מעשה ידי אדם. לכן, לא ברור איך תיראה סוללת רכב חשמל בעוד עשר שנים, ועל אלה חומרי גלם תתבסס.

דיון ווגאן, מנכ"ל מטאליסיס, טוען שחברות כרייה מסורתיות - שקיצצו מיליארדי דולרים של השקעות פיתוח ב-2015 - ניצבות בפני שינוי מהותי כתוצאה מהטכנולוגיה. "אנחנו בתחילת מהפכה", הוא קובע בביטחון במפעל החברה בעיירה וואת אפון דירן ביורקשייר. "זה לא אומר שהאלומיניום עומד להיעלם, אבל סדר הדברים עומד להשתנות. יהיו מנצחים ומפסידים חדשים".

המפתח להצלחת הקומודיטיז החדשים יהיה הנמכת עלויות ההפקה/ייצור שלהם - בעיה שממשיכה להציק לשוק הטיטניום. המתכת הזו, שהשימוש הראשון בה היה במטוסי הריגול של ארה"ב בימי המלחמה הקרה, מופקת זה עשרות שנים בתהליך עתיר אנרגיה. מטאליסיס אומרת שהיא יכולה כעת להפיק טיטניום מעפרות טבעיות ולחסוך לפחות 50% מעלויות האנרגיה. באופן דומה, מדפסות תלת-ממד מורידות כעת את עלות הייצור של חלקי טיטניום בקנה מידה תעשייתי על ידי צמצום משמעותי של הפסולת.

נורסק טיטניום הנורבגית מתכננת להקים מפעל מדפסות תלת-ממד בשטח 18,580 מ"ר בארה"ב בשנה הבאה, שייצר 2,000 טונות של רכיבים בשנה. החברה צופה שהביקוש המסחרי של תעשיות התעופה יעלה ב-25% מהרמה הנוכחית של 4.5 מיליארד דולר בחמש עד שבע השנים הבאות, והטיטניום יחליף בהדרגה את האלומיניום.

השינויים בתעשיית סוללות החשמל לא פחות דרמטיים, עם עלויות שיפחתו במחצית בעשור הקרוב, לפי תחזיות גולדמן זאקס. הבנק צופה שכלי רכב חשמליים יהוו רבע ממכירות הרכב בשנת 2025, לעומת פחות מ-3% כיום. הטכנולוגיה משתנה כה מהר, שקשה לחזות אילו חומרים יהיו מבוקשים ואילו חומרים ייזרקו לפח הזבל ההיסטורי. מחירים גבוהים לכל מתכת מסוימת צפויים להצית שוק של תחליפים. לדוגמה, הגידול בביקוש לסוללות צפוי להקפיץ את מחיר הקובלט, שיקר כבר כעת. זה עשוי לגרום להחלפת הקובלט בסוללות בחומרים אחרים אחרי שנת 2025, לפי חברת הייעוץ CRU.

"אנחנו הולכים להזדקק להרבה יותר מהמתכות והמינרלים הללו", אומר כריס ברי, מייסד סוכנות הייעוץ האוס מאונטן פרטנרס. "הנעלם הגדול הוא כמה מהר הטכנולוגיה יכולה להתקדם. זה יכול להיות טוב או הרסני לחומר כזה או אחר". הגורם העיקרי לגידול בביקוש לחומרי הגלם הללו הוא אותו הגורם שהקפיץ את מחירי הנחושת, עפרות הברזל והאחרים ב-15 השנים האחרונות: סין. תמיכת בייג'ין בכלי רכב ואוטובוסים חשמליים מניעה את הביקוש לליתיום, שמחיריו בסין עלו ביותר מ-60% בשנה החולפת.

"אם כל הליתיום שבו השתמשה יצרנית הרכב החשמלי טסלה בסוללות שלה היה נרכש על ידי החברה כיום, חלקה בשוק הליתיום העולמי היה עדיין נמוך מ-2%, אומר ג'ו לורי, מומחה שעבד ב-FMC ליתיום, אחת המפיקות הגדולות. בניגוד לכך, השוק הסיני יצרוך השנה כמעט 20% מהליתיום שהופק השנה בעולם. "טסלה היא גורם חשוב, ללא ספק", הוא אומר, "אבל לסין יש את הצמיחה הגדולה ביותר. היא חוששת מאוד ממחסור בליתיום. יכולת ייצור שהייתה אמורה להתממש מחוץ לסין לא התממשה, והביקוש בנקודת מפנה".

חברות כרייה מסורתיות להוטות לנצל את הפוטנציאל של ליתיום. ריו טינטו בודקת אם לפתח מכרה בסרביה שלדבריה יש לו פטנציאל לספק "חלק משמעותי" מהביקוש העולמי. "אנחנו די בטוחים שהמסלול לכלי הרכב החשמליים הוא סוללות ליתיום", אומר אלן דייביס, מנהל חטיבת היהלומים והמינרלים של ריו טינטו. "וכאשר הטכנולוגיה להפקה משתפרת, ויהיו עוד לקוחות לליתיום, רמת המחירים תרד".

ואולם ריו טינטו מאמינה גם שלסחורות מבוססות כמו נחושת - שמחיריה צנחו ב-50% משנת 2011 - יש עדיין עתיד. הביקוש למתכת האדומה גדול בהרבה בהשוואה לליתיום, גרפיט או קובלט, והסתכם ב-124 מיליארד דולר בשנה שעברה. סך המכירות של שלוש מפיקות הליתיום הגדולות ביותר הוא כעת פחות ממיליארד דולר בשנה. "שאלת המפתח היא האם המתכות החדשות הללו ישמשו תעשייה גדולה - רוב הסחורות כיום מונעות על ידי ייצור פלדה וכל מה שקשור אליו", אמר סיימון מורס, מנכ"ל בנצ'מארק מינרל אינטליג'נס. "למינרלים הללו של נישה אין עדיין תעשייה ענקית כלקוחה, אבל אנחנו מאמינים שהסוללות הן בדרך להיות תעשייה כזו".

מהן האפשרויות של המתכות והמינרלים המבוקשים

הוא מניע את החיים המודרניים. כמעט כל המכשירים האלקטרוניים משתמשים בסוללות ליתיום-איוני - טכנולוגיה שפיתחה סוני בשנות ה-80 - וכ-30% מהמתכת שמופקת משמשים קתודות בסוללות. הליתיום משמש גם בתעשיות הזכוכית, הקרמיקה וחומרי הסיכה. צבע המתכת כסוף, יש לה צפיפות אנרגיה גבוהה, ומתכת טהורה מגיבה באלימות למים - ולכן צריך להפיק אותה בתהליך כימי מהשריית סלע קשה במי מלח. כ-70% מההיצע העולמי של הליתיום טמונים בערבות המלוחות של ארגנטינה, בוליביה וצ'ילה.

סוללות ליתיום-איוני כבר מותקנות ב-75% מכלי הרכב החשמליים, לפי שירות בלומברג ניו אנרג'י פייננס. ואולם אנליסטים צופים שהביקוש יעלה ב-5-10 השנים הבאות, כאשר עלויות הסוללה יפחתו לרמה שבה מחירי הרכב החשמלי וטעינת הסוללות יהיו אטרקטיביים יותר. כדי לעמוד בביקוש הצפוי נבנים כעת המוני מפעלים חדשים, כולל ג'יגפקטורי של חברת טסלה בנבדה, ומפעלים בסין של חברות כמו LG Chem (הקוריאנית).

חברת הייעוץ Roskill מלונדון מעריכה שהביקוש לליתיום פחמני - אחד משני הסוגים שמשמשים בסוללות - יגיע השנה ל-175 אלף טונות, ויעלה ל-231 אלף טונות בשנת 2020, עם פוטנציאל ל-266 אלף טונות אם כלי הרכב החשמליים יהפכו לשוק מאסיבי. ליתיום לא נסחף בירידות האחרונות בשוק הסחורות, ומחיריו עלו השנה ב-15% לכ-7,500 דולר לטונה.

הטיטניום ידוע כ"מתכת פלא", שהשימוש בה החל בימי המלחמה הקרה בתעופה הצבאית ובמטוסי ריגול. טיטניום חזקה מפלדה, קלה ממנה ב-45% וגם חסינה בפני קורוזיה. זה הופך אותה ל"חזקה וקשוחה מספיק כדי לשרוד בחלל החיצון או בקרקעית אוקיינוס", לפי האגודה המלכותית הבריטית לכימיה. אבל עלות ההפקה הגבוהה שלה הגבילה עד כה שימוש רחב יותר. מדפסות תלת-ממד עשויות לשנות מצב זה, מפני שהן מפחיתות את הפסולת מכל גוש טיטניום מעובד. חברות כמו מטאליסיס הבריטית החלו להפיק עפרות טיטניום לשימוש במדפסות תלת-ממד באמצעות אלקטרוליזה, ללא החום הגבוה והאנרגיה שנחוצים לטיטניום הרגיל.

טיטניום זול יותר עשוי למשוך את תעשיית הרכב, שמנסה להפחית את משקל המכוניות ולעמוד בתקני הפליטה המודרניים. "מה שעצר עד כה את השימוש בטיטניום הוא עלות ההפקה. המתכת הזו יכולה בקלות להפוך מחר לקומודיטי בגלל האפיל הרחב שלה, והעובדה שהמקור המקורי של טיטניום זמין בכל רחבי כדור הארץ", אומר קרטיק ראו, סמנכ"ל פיתוח עסקי במטאליסיס. "טיטניום הוא אחד היסודות הנפוצים ביותר בקליפת כדור הארץ, ולכן אין מחסור בהיצע שלה".

 יותר מכוניות ירוקות על הכביש

 חילוף חומרים