Metale ziem rzadkich — które z nich są naprawdę istotne?

Metale ziem rzadkich
Źródło: Projekt własny / Nano Banana Pro

Metale ziem rzadkich odgrywają kluczową rolę w nowoczesnej gospodarce.

Wiele z nich jest niezbędnych w produkcji elektroniki, samochodów elektrycznych, turbin wiatrowych czy zaawansowanych systemów obronnych. Jednak nie wszystkie z 17 pierwiastków z tej grupy mają taką samą wagę dla przemysłu i technologii. Które z nich naprawdę decydują o postępie technologicznym, a które pozostają w cieniu?

Metale ziem rzadkich (REE) — co to?

Metale ziem rzadkich to grupa 17 pierwiastków chemicznych, które są kluczowe dla nowoczesnych technologii. Wbrew pozorom, w nazwie nie chodzi o to, że występują wyjątkowo rzadko w skorupie ziemskiej. Większość z nich występuje w ziemi dość często, jednak trudność polega w ich wydobyciu w czystej formie w sposób opłacalny ekonomicznie. Mówiąc inaczej: pozyskiwanie metali ziem rzadkich jest bardzo drogie i często się nie opłaca, ponieważ występują w niewielkich rozproszonych ilościach i najczęściej w połączeniu z innymi pierwiastkami. A to czyni ich pozyskanie i oddzielenie do czystej formy trudnym i często nieopłacalnym. 

Lista metali ziem rzadkich:

1. Skand (Sc).
2. Itr (Y).
3. 15 lantanowców, które dzielimy na lekkie i ciężkie.

• Metale ziem rzadkich lekkie (LREE – Light Rare Earth Elements).
  Mają niższą masę atomową (są lżejsze), częściej występują w przyrodzie i łatwiej je wydobywać. 
  Lantan (La), Cer (Ce), Prazeodym (Pr), Neodym (Nd), Promet (Pm), Samar (Sm).
• Metale ziem rzadkich ciężkie (HREE – Heavy Rare Earth Elements).
  Są cięższe zarówno pod względem masy, jak i do wydobycia, gdyż jest ich mniej, są rzadsze i trudniejsze w wydobyciu. 
  Europ (Eu), Gadolin (Gd), Terb (Tb), Dysproz (Dy), Holm (Ho), Erb (Er), Tul (Tm), Ytterb (Yb), Lutet (Lu).

Dlaczego są tak ważne? Ze względu na swoje unikatowe właściwości, które czynią je niezastąpionymi przy produkcji nowoczesnych technologii. 

Właściwości metali ziem rzadkich:

• Wysoka przewodność magnetyczna – niektóre z nich, jak neodym czy dysproz, są kluczowe w produkcji silnych magnesów trwałych.
• Specyficzne właściwości luminescencyjne – wykorzystywane w ekranach LED, lampach fluorescencyjnych i laserach (Europ, Terb, Cer, Gadolin, Dysproz, Prazeodym, Lutet).
• Odporność chemiczna i termiczna – pozwala na użycie w stopach metali, katalizatorach i elementach wysokotemperaturowych (Cer, Neodym, Prazeodym, Gadolin, Lutet, Terb).
• Lekkość i wytrzymałość mechaniczna – istotne w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym (Skand, Lantan, Cer, Neodym, Prazeodym). 
• Zdolność do tworzenia stopów i związków z innymi pierwiastkami – co pozwala na precyzyjne dostosowanie właściwości materiałów.

Do czego wykorzystuje się metale ziem rzadkich?

Najwięcej metali ziem rzadkich zużywa się w technologii i energetyce, głównie do produkcji magnesów neodymowych (silniki elektryczne i hybrydowe, turbiny wiatrowe, sprzęt audio), do produkcji lamp LED, ekranów LCD, TV i monitorów oraz do produkcji baterii i akumulatorów. 

Które metale ziem rzadkich są najważniejsze?

Oczywiście te, które mają kluczowe zastosowanie w nowoczesnej technologii i energetyce i bez których przemysł w obecnej formie byłby niewyobrażalny. Najbardziej strategicznymi pierwiastkami są:

• Neodym (Nd), który dosłownie napędza OZE i ekologiczne pojazdy. Z neodymu wytwarza się magnesy neodymowe, niezbędne do produkcji silników elektrycznych, turbin wiatrowych, słuchawek i dysków twardych. Roczne wydobycie tego pierwiastka podlega sporym wahaniom, ale zazwyczaj mieści się w zakresie 7-10 tys. ton, z czego około 90% wydobywają Chiny, a pozostałą część USA, Brazylia, Indie, Sri Lanka i Australia. 
• Prazeodym (Pr) – często używany razem z neodymem w magnesach i stopach metali.
• Dysproz (Dy) – zwiększa odporność magnesów neodymowych na wysoką temperaturę.
• Terb (Tb) – stosowany w magnesach oraz w produkcji barwników i ekranów.

Wydobycie pierwiastków ziem rzadkich

Niestety, brak jest oficjalnych i rzetelnych danych, ile wynosi zarówno produkcja, jak i zużycie pierwiastków ziem rzadkich. Można oprzeć się jedynie na mniej lub bardziej dokładnych przypuszczeniach, takich jak szacunki Sondażu Geologicznego USA (USGS) z 2024 r.:

• Wydobycie wszystkich REE na świecie w 2024 r. to około 390 tys. ton.
• Około 270 tys. (około 70%) ton REE wydobyto w Chinach. 
• Drugie miejsce w wydobyciu zajęły USA z wydobyciem około 45 tys. ton (11,5%).
• Kolejne to Birma (31 tys. ton), Australia (13 tys. ton), Nigeria i Tajlandia (po 13 tys. ton), Indie (2,9 tys. ton), Rosja (2,5 tys. ton), Madagaskar (2 tys. ton) i inne państwa z symbolicznym wydobyciem, takim jak 300 ton w Wietnamie czy 20 ton w Brazylii.
• Rozpoznane złoża REE na świecie szacuje się na około 90 mln ton. Połowa z tego znajduje się w Chinach, 21 mln w Brazylii. Kolejne państwa z dużymi rozpoznanymi złożami to Indie, Australia, Rosja (3,8 mln ton) i Wietnam. 

Wpływ Chin na rynek metali ziem rzadkich 

Warto napisać kilka słów na temat światowej dominacji Chin w globalnej produkcji metali ziem rzadkich, ponieważ niesie to ze sobą poważne konsekwencje dla niemal całego świata. Państwo środka odgrywa kluczową rolę w światowej produkcji REE.

Weźmy dwa przykłady, z czego najświeższy dotyczy roku 2025. 

2025: Chiny wprowadzają restrykcje eksportowe dotyczące metali ziem rzadkich.

• W kwietniu 2025 r. Chiny nałożyły ograniczenia w eksporcie siedmiu kluczowych ciężkich metali ziem rzadkich, czyli samaru, gadolinu, terbu, dysprozu, lutetu, skandu, itru oraz na produkty z nich stworzone, w tym na magnesy neodymowe. Oprócz tego wprowadzono wymóg licencji eksportowej dla każdego wysyłanego towaru oraz konieczność ujawnienia odbiorcy i planowanego wykorzystania. Od kwietnia do września cena neodymu wzrosła prawie dwukrotnie. Była to odpowiedź Pekinu na rosnące cła amerykańskie.

• W październiku Chiny dodały kolejne pięć metali do listy – holm, erb, thulium, europ i ytterb. Do tego dołożono restrykcje takie jak kontrola technologii i sprzętu używanego do wydobycia i obróbki REE, produkcji materiałów magnetycznych i recyklingu. Chiny rozszerzyły kontrolę na towary produkowane poza państwem, o ile zawierają nawet minimalne ilości chińskich materiałów ziem rzadkich.
• W listopadzie 2025 r. po spotkaniu przywódców Chin i Stanów Zjednoczonych część restrykcji z października zawieszono na rok. 

2010-2012: ograniczenia eksportowe metali ziem rzadkich

Doskonałym przykładem tego, w jaki sposób Pekin potrafi wykorzystać swoją dominującą pozycję na rynku REE są ograniczenia eksportowe z lat 2010-2012. 

• Punktem zapalnym był wrzesień 2010 roku. Nastąpiła wtedy nieformalna blokada eksportu REE do Japonii po sporze o wyspy Senkaku/Diaoyu. Chiny nie zakazały oficjalnie eksportu, ale w praktyce Japonia na kilka tygodni została całkowicie odcięta od dostaw.
• Pekin wprowadził limity (kwoty) eksportowe na metale ziem rzadkich, ograniczył liczbę firm uprawnionych do eksportu. Zaczął także egzekwować cła eksportowe (do ok. 25%) oraz dodatkowe podatki. Jednocześnie zaostrzono kontrole środowiskowe.
• W 2011 r. działania zaostrzano, poprzez kolejne obniżanie kwot eksportowych (ok. 35–40% względem wcześniejszych lat), dalsze ograniczenie liczby licencji eksportowych i utrzymanie ceł i podatków.
• W efekcie takiej polityki ceny neodymu wzrosły kilkukrotnie, podobnie jak dysprozu i terbu, ponieważ wiele łańcuchów dostaw zostało przerwanych.

Pomimo że coraz więcej krajów mówi o tym, że trzeba zmniejszyć zależność od Chin w dostawach metali ziem rzadkich, w praktyce idzie to dość opornie. Największe zaangażowanie w temacie wykazuje USA, które pozyskuje metale ze złoża w Mountain Pass w Kalifornii  docelowo chciałoby się całkowicie uniezależnić od Chin. Jednak do tego jeszcze daleka droga: wydobycie w 2024 r. w USA to około 45 tys. ton, a w Chinach praw 6 razy tyle, około 270 tys. ton.