Германий и галий – защо са важни и имат ли алтернатива?

Китай заяви в понеделник, че от 1 август налага ограничения върху износа на някои продукти от галий и германий – метали, използвани в компютърни чипове и други продукти – за да защити интересите на националната сигурност.

Ето някои факти за галия и германия, събрани от Reuters.

Къде има залежи на германий?

Германиевите руди са редки и повечето германий е страничен продукт от производството на цинк и от летлива пепел от въглища.

Китай произвежда около 60% от германия в света, според европейската индустриална асоциация Critical Raw Materials Alliance (CRMA), а останалата част идва от Канада, Финландия, Русия и Съединените щати.

Китай е изнесъл 43.7 метрични тона необработен и кован германий миналата година, според китайските митници.

Миналата година е бил консумиран германий на стойност около 39 милиона долара, което е с 10% повече от 2021 г., според Геоложката служба на САЩ (USGS).

Ами галий?

Галият се намира в следи от цинкови руди и боксит, а металният галий се получава при обработката на боксит за получаване на алуминий. Около 80% се произвеждат в Китай, според CRMA.

Галият се използва за производството на галиев арсенид, необходим за електрониката. Само няколко компании – една в Европа, а останалите в Япония и Китай – могат да го направят с необходимата чистота, казва CRMA.

Китай е изнесъл 94 метрични тона галий през 2022 г., което е с 25% повече спрямо предходната година, според китайските митници.

Вносът на пластини от метален галий и галиев арсенид (GaAs) в САЩ през 2022 г. е на стойност съответно около 3 милиона долара и 200 милиона долара, според USGS.

Производството на високочист рафиниран галий миналата година се оценява на около 290 000 кг, което е 16% увеличение спрямо 250 000 кг през 2021 г.

Кой друг произвежда тези метали?

Малки количества галий – около 10 метрични тона през 2021 г. – се произвеждат от Япония, Русия и Южна Корея, според USGS.

Германия и Казахстан също са го произвеждали в миналото. След като цените се покачиха през 2020 и 2021 г., Германия обяви, че ще рестартира първичното производство на галий.

Канадската Teck Resources е най-големият производител на германий в Северна Америка, извличайки материала от своята топилна фабрика Trail в Британска Колумбия.

Базираната в САЩ Indium Corporation също произвежда германий, докато белгийската Umicore произвежда както германий, така и галий.

За какво се използват?

Металите се използват във високоскоростни компютърни чипове и в секторите на отбраната и възобновяемата енергия.

Германият е ключов за оптичните кабели и също така се използва във високоскоростни компютърни чипове и пластмаси, както и инфрачервено лъчение.

Металът и неговите оксиди се използват във военни приложения, като устройства за нощно виждане, както и в сензори за сателитни изображения.

Също така е важно за нисковъглеродните технологии като слънчевите панели.

Полупроводниковите пластини, направени с галиев арсенид, а не със силиций, могат да работят при по-високи честоти и са устойчиви на топлина, според американската компания Wafer World.

Те също произвеждат по-малко шум от силиконовите устройства, особено при високи работни честоти, което ги прави полезни в радари и радиокомуникационни устройства, сателити и светодиоди.

С какво могат да се заменят?

В някои приложения галият в арсенидните пластини може да бъде заменен със силиций или индий.

„Силицият може да бъде по-евтин заместител на германия в определени електронни приложения“, според USGS.

Цинковият селенид и германиевото стъкло заместват металния германий в системите за инфрачервени приложения, но често за сметка на производителността.“

Колко струват?

Галият с чистота 99.99% в Китай беше оценен на 1775 юана (245 долара) за кг в понеделник, което е ръст от 5.97% спрямо предходната сесия и най-високото ниво от 16 май, показват данните на Shanghai Metal Exchange за Refinitiv Eikon.

Цената на германиевия слитък в Китай струваше 9 150 юана (1 264 долара) за кг в понеделник, показват данните на Shanghai Metal Exchange за Refinitiv Eikon.

Има ли прецедент?

През 2010 г. Китай ограничи квотите за износ на редкоземни елементи за Япония след териториален спор между страните, което доведе до скок на цените на редкоземните елементи и Япония започна да търси други източници на доставки. По това време Пекин каза, че ограниченията се основават на опасения за околната среда.

Редкоземните магнити се използват във вятърни турбини, електрически превозни средства и отбранителни приложения, като лазерно направлявани ракети.

Китай намекна в различни моменти, че може да ограничи износа на редкоземни елементи, включително през последните години.