V zadnjih mesecih se več govori o skrivnostnih elementih z nenavadnimi imeni, brez katerih ne bi bilo modernih elektronskih čudes. Gadolinij, prazeodim, lutecij in ostali so druščina elementov, za katere obstaja lepo, a nekoliko starinsko poimenovanje: prvine redkih zemelj. Potrebujemo jih malo, a brez njih ne gre. Praktično vso svetovno proizvodnjo obvladuje Kitajska, ki se te moči zaveda. Ostali svet zato mrzlično išče svoje zaloge.
Ene najmočnejših znanih magnetov na svetu smo do nedavna imeli doma skorajda vsi, saj sestavljajo računalniške diske. Ti so imeli magnetni zapis, za kar se uporabljajo tako elektromagneti kot trajni magneti. Ti so narejeni iz zlitine neodima, železa in bora ter so več kot desetkrat močnejši od železovih magnetov. Neodimove magnete so leta 1984 istočasno odkrili v podjetjih General Motors in Sumitomo, pred tem pa so bili najmočnejši znani magneti iz samarija in kobalta. Tako neodim kot samarij sta eksotično zveneča elementa, ki sodita v skupino s poetičnim imenom redke zemlje. Ti so nujno potrebni za delovanje večine današnje elektronike, njihova uporabnost pa daleč presega zgolj magnete.
Neodimov magnet v diskih.
Zgodba o njihovem odkritju sodi med največje zagonetke v zgodovini kemije, ki jo je več znanstvenikov razvozlavalo celo stoletje. Leta 1788 so v rudniku v kraju Ytterby izkopali kos nenavadnega črnega minerala, ki ga je v analizo dobil švedski kemik Johan Gadolin. Konec 18. stoletja in 19. stoletje sta bila živahno obdobje kemije, ko je bilo odkrivanje novih elementov eno najprestižnejših početij evropskih kemikov. Ko je Gadolin analiziral nenavaden material, ki ga je izkopal švedski poročnik Carl Axel Arrhenius, je novi mineral poimenoval itrija (yttria). Danes vemo, da gre pretežno za itrijev oksid. Poimenovanje »redke zemlje« je prav tako nastalo v istih časih, ko se je izraz zemlja uporabljal za minerale, ki so danes poznani kot oksidi. Odkrivanje elementov je predstavljalo ločevanje različnih komponent mineralov.
Recikliranje
Proizvajalec diskov Western Digital ocenjuje, da se v toni diskov skriva poltretji kilogram redkih zemelj. To je precej več kot v večini rudnikov, ki imajo tako in tako večinoma cerij in lantan. Podobno velja za drugo odsluženo elektroniko, ki danes polni smetišča.
Pridobivanje redkih zemelj iz odpadkov se imenuje urbano rudarjenje (urban mining) in predstavlja ekološko smiselno recikliranje. Doslej so se tako pridobivali zlato in druge dragocene kovine, a manj kot odstotek redkih zemelj, ker jih je tudi v izdelkih precej manj od aluminija ali bakra. Recikliranje zahteva visoke temperature in uporabo močnih kislin. S kitajskimi omejitvami izvoza redkih zemelj pa se je našla tudi finančna računica za recikliranje redkih zemelj. V laboratorijih po svetu razvijajo postopke, ki ne bodo potrebovali kislin. Western Digital je skupaj z Microsoftom že napovedal komercialno pridobivanje redkih zemelj iz starih diskov.
Apple je razvil robota Daisy, ki razstavi iphone za recikliranje.
Gadolin je leta 1794 izoliral itrij, mineral pa je dobil ime iterbit. Danes mu pravimo kar gadolinit (in ima formulo (Ce,La,Nd,Y)2FeBe2Si2O10). Šveda Jons Jacob Berzelius in Wilhelm Hisinger ter Nemec Martin Klaproth so leta 1803 istočasno odkrili cerij. Z današnjega gledišča se seveda zdi logično, da je redkih zemelj 14 (h katerim dodamo še tri bližnje sorodnike) in da so v periodnem sistemu na dnu, a to so bili časi, preden je Dimitrij Mendelejev periodni sistem sploh odkril – leta 1869. Ključna tehnološka iznajdba je bil še spektroskop, ki sta ga Kirchhoff in Bunsen iznašla 1859. V naslednjih 50 letih so odkrili skupno 15 redkih zemelj, Mendelejev pa se je ukvarjal z vprašanjem, kam jih v svojem periodnem sistemu sploh postaviti, saj je bil v prvih izvedenkah manjši kot danes. Za časa svojega življenja je zamudil le lutecij (1907) in radioaktivni prometij (1947), je bil pa priča številnim »odkritjem«, ki so se kasneje izkazala za zmote; didim, denimo, za zmes neodima in prazeodima.
Prve redke zemlje so odkrili v Ytterbyju na Švedskem.
Ko so odkrivali redke zemlje, so se zdele docela neuporabne znanstvene kuriozitete. Ne le da niso imele nobenih posebnih uporabnih vrednosti, tudi čistiti in ločevati jih je bilo težko. Bile so neugledne sive kovine, druga drugi podobne kot jajce jajcu. Vse to se je korenito spremenilo v 20. stoletju, ko moderna elektronika brez njih ne more delovati.
Kje jih najdemo
V vsaki kemijski učilnici so redke zemlje na periodnem sistemu. Gre za 14 elementov iz prve periode lantanidov (tako imenovani blok 4f) ter skandij, itrij in lutecij. Prvih sedem imenujemo lahke redke zemlje, preostale so težke redke zemlje. Vsem je skupna uporabna redkost. Dasiravno v absolutnih količinah niso posebej redki – cerija je v Zemljini skorji celo več kot bakra –, so res enakomerno razporejeni po svetu. Za pridobivanje kovin oziroma elementov povprečne koncentracije ne koristijo kaj dosti, temveč potrebujemo nahajališča, kjer se pojavljajo v bistveno višjih koncentracijah. Potrebujemo rude. Komercialno uporabne bakrove rude imajo nekaj odstotkov bakra, pri redkih zemljah pa so te vrednosti razen za cerij in itrij bistveno nižje. Za njihovo pridobivanje je treba torej odkopati in predelati ogromne količine materiala, kar povzroča stroške in predvsem velikanske okoljske posledice. Danes se resda praktično vse redke zemlje pridobivajo na Kitajskem, a ni bilo vedno tako. Kot toliko tehnološkega napredka je tudi tega poganjala hladna vojna. Po drugi svetovni vojni so ZDA in Sovjetska zveza tekmovale tudi v razvoju jedrske tehnologije in novih materialov zanjo. Američani so v puščavi Mojave v Kaliforniji želeli kopati uran in torij, a so bile zaloge prerevne, da bi se to izplačalo. Tam pa so odkrili zaloge evropija, ki ga je Mountain Pass Mine začela pridobivati v 50. letih. Kasneje so od tam pridobivali še cerij, lantan, neodim in prazeodim, tako da je v 60., 70. in 80. letih ta rudnik zagotavljal večino svetovne proizvodnje redkih zemelj.
Ključne surovine
Evropska komisija je od leta 2011 vsaka tri leta objavila seznam ključnih surovin (critical raw materials), ki je vsako leto rasel. Leta 2020 je vseboval že 30 elementov, zato so leta 2024 sprejeli Akt o ključnih materialih (Uredba o vzpostavitvi okvira za zagotavljanje zanesljive in trajnostne oskrbe s kritičnimi surovinami ter spremembi uredb 2024/1252).
Ta poleg ključnih surovin definira še strateške surovine in postavlja cilje za diverzifikacijo nabavnih verig. Do leta 2030 mora EU zagotoviti vsaj 10-odstotno samozadostnost pri izkopavanju, 40-odstotno samozadostnost pri predelavi in 15-odstotno samozadostnost pri recikliranju strateških surovin. Hkrati ne sme iz nobene tretje države pridobivati več kot 65 odstotkov posamezne surovine. Akt opredeljuje tudi vzpostavljanje varnih in odpornih dobavnih verig, naložbe v raziskave, varstvo okolja, strateška partnerstva in trgovinsko sodelovanje.
Strateške surovine so aluminij, baker, bizmut, bor, galij, litij, kobalt, magnezij, mangan, grafit, nikelj, platinske kovine (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), redke zemlje za magnete (Nd, Pr, Tb, Dy, Gd, Sm in Ce), silicij, titan, volfram.
Zgodovina tega rudnika je pestra, večkrat je zaprl in odprl vrata ter menjal lastnika. Rudnik je leta 1950 kupilo podjetje Molybdenum Corporation of America (kasnejši Molycorp), ki je do leta 2002 tam kopalo mineral bastnäsit, ki vsebuje cerij, lantan in itrij, a tudi primesi drugih redkih zemelj. Do konca 80. let je bil to največji vir redkih zemelj na svetu, ZDA pa so bile vodilni proizvajalec. Razmere na trgu so se nato začele spreminjati, zgodil se je vzpon Kitajske z mega nahajališčem Bayan Obo. Leta 1998 je Molycorp prenehal pridobivati čiste redke zemlje, štiri leta pozneje pa so rudnik po ekološki katastrofi v celoti zaprli.
Dnevni kop redkih zemelj v Mountain Passu v Kaliforniji.
A kmalu je postalo jasno, da so redke zemlje strateško pomembne, Mountain Pass pa najpomembnejše nahajališče v Severni Ameriki. Rudnik so leta 2010 ponovno zagnali in leta 2012 začeli izkopavanja, a strateška pomembnost bolj malo pomaga, če nima ustrezne finančne kompenzacije. Na trgu rudnik ni zmogel preživeti, zato so ga leta 2017 odprodali v stečajnem postopku Molycorpa, vmes pa so bili njegovi lastniki kitajska podjetja. Trenutno je rudnik aktiven v lasti MP Materials, a je proizvodna kapaciteta majhna. Lani so proizvedli 1.300 ton neodim-prazeodimovega oksida, Kitajska pa 300.000 ton magnetov iz neodima.
Navedeni pretresi se niso dogajali v vakuumu, temveč jih je v veliki meri povzročala prav Kitajska. V drugi polovici 70. let je ta začela načrtno razvijati lastne proizvodne in trgovske kapacitete. Od leta 1978, ko se je začela odpirati svetu, do leta 1995 je kitajska proizvodnja redkih zemelj rasla 40 odstotkov letno. V 90. letih so kitajske redke zemlje preplavile mednarodni trg, zato so se njihove cene močno znižale in ameriški ter avstralski (Mount Weld Mine) kop sta postala nekonkurenčna.
Od leta 2000 je Kitajska obvladovala praktično ves svetovni trg redkih zemelj; leta 2009 je njen tržni delež presegal 96 odstotkov. Ameriške in avstralske zaloge so bile nekonkurenčne, nahajališča v amazonskem pragozdu in na Grenlandiji so bila globoko pod površjem brez ustrezne infrastrukture. Ko je Kitajska leta 2007 močno omejila njihov izvoz, so se redke zemlje podražile, zato se je Mountain Pass leta 2012 spet odprl. A ko je Svetovna trgovinska organizacija istega leta Kitajsko prisilila k razrahljanju izvoznih kvot, so cene upadle, zamisli o proizvodnji v drugih državah pa izpuhtele.
Pridobivanje in predelava redkih zemelj
Predelava rud in izolacija elementov redkih zemelj sta kompleksna in draga postopka. V Moutain Passu so kopali bastnäsit, ki je bil pomešan z baritom, s kalcitom in z dolomitom. Prvi korak v predelavi je mletje, ki mu sledi flotacija, s čimer minerale ločijo glede na površinske lastnosti. Rudo uvajajo v vodo, da nastane suspenzija, čemur dodajo flotacijske reagente. Ti se selektivno vežejo na površino različnih mineralov, ki imajo različne električne lastnosti površine (npr. zeta potencial). Običajno uporabijo hidroksamate, maščobne kisline in fosforno kislino, ki jim dodajo natrijev silikat in različne krajše karboksilne kisline. Ko v suspenzijo vpihujejo zrak, se minerali, na katere so se vezali flotacijski reagenti, zadržijo v peni. To posnamejo, medtem ko jalovina ostane na dnu.
Sledi koncentriranje s filtracijo in z odparevanjem vode. Raztopino nato nakisajo, ob čemer se nekatere redke zemlje raztopijo (na primer cerij). Nadaljnje segrevanje povzroči koncentriranje, sproti pa odfiltrirajo večje delce. Cerij odstranijo kot cerijev karbonat ali cerijev dioksid, preostale redke zemlje pa v več stopnjah z ekstrakcijskimi postopki ločujejo z dodajanjem posebnih topil in reducentov ali oksidantov.
Surova ruda, ki je primerna za izkoriščanje, vsebuje okrog pet odstotkov oksidov redkih zemelj, včasih celo manj. V bastnäsitu je največ cerija, sledijo lantan, neodim in prazeodim. Preostalih redkih zemelj je še vsaj 20-krat manj, zato se pri njihovem pridobivanju porablja veliko kemikalij in nastajajo ogromne količine jalovine, ki jo je treba zavreči. Pridelava tone cerija iz bastnäsita v Mountain Passu zahteva predelavo okrog 20 ton rude, 25 ton kemikalij in porabi 60–80 GJ energije. Hkrati bi iz iste količine rude pridobili morda kilogram erbija. Največje kitajsko nahajališče Bayan Obo pa potrebuje 50 tun rude. Pri tem se v okolje sprosti okrog 10.000 kubičnih metrov strupenih plinov vodikovega fluorida in vodikovega klorida, žveplovih oksidov in žveplene kisline.
Če redke zemlje pridobivajo iz monacita ali ksenotima, ki sta v večji meri prisotna na Kitajskem, nastajajo tudi nizkoradioaktivni odpadki. V teh mineralih je prisoten radioaktivni torij, lahko pa tudi uran. Z izločanjem redkih zemelj se torij in uran koncentrirata v jalovini, od koder se lahko izlužujeta v okolje ali prehajata v zrak v obliki radona kot razpadnega produkta.
Obdelava surove rude bastnäsita v Mountain Passu. Slika C. K. Gupta in N. Krishnamurthy, Extractive metallurgy of rare earths. International Materials Reviews. 37, 1992
Kitajska je še večkrat zarožljala z izvoznimi omejitvami. Leta 2010 je grozila s prepovedjo izvoza redkih zemelj na Japonsko, na koncu pa so izvoz le skrčili. V letih 2023 in 2024 je omejevala izvoz ključnih elementov (ne redkih zemelj) v ZDA, denimo galija, antimona in volframa. Nazadnje je omejitve uvedla letos aprila kot odgovor na ameriške carine. Strateško so omejili izvoz sedmih redkih zemelj, ki predstavljajo zanemarljiv delež v kitajskem izvozu, a so ključne za ameriško industrijo: samarij, gadolinij, terbij, disprozij, lutecij, skandij in itrij. Podjetja, ki jih želijo kupiti, morajo dobiti posebno dovoljenje, izdaja katerega lahko traja več kot mesec dni.
Za kaj jih uporabljamo
Uporabnost redkih zemelj so odkrili sorazmerno zgodaj. Carl Auer von Welsbach je že konec 19. stoletja ugotovil, da redke zemlje oddajajo svetlobo, če jih segrejemo. Iz njih izdelane svetilke so sicer nepraktične, precej koristnejši izum pa je bil ferocerij. Tako je poimenoval zlitino železa in cerija, ki ob drgnjenju proizvaja iskre, zato so jo uporabljali v vžigalnikih.
Petrolejka s plaščem iz redkih zemelj.
A zares so redke zemlje zaživele v drugi polovici 20. stoletja. Njihovo uporabo je odklenila atomska doba, saj so v razpadnih produktih urana odkrili več redkih zemelj. Izkazalo se je, da je uran onesnažen z njimi, kar močno otežuje potek verižne reakcije, saj absorbirajo nevtrone. Razvoj atomske bombe je bil močno povezan s tehnikami ločevanja in odstranjevanja redkih zemelj. Tudi omenjeni rudnik Mountain Pass je bil sprva namenjen pridobivanju urana.
V 60. letih je ameriška vojska ugotovila, da zlitina samarija in kobalta izkazuje izjemne magnetne lastnosti, ki vztrajajo tudi pri visokih temperaturah. Nenadoma so lahko gradili boljše radarje. Na drugi strani železne zavese so v 80. letih s skandijem izboljšali aluminij, saj so bile nove zlitine močnejše in lažje, takšna letala pa zmogljivejša. Za boljše laserje so uporabljali sintetični mineral iz oksidov itrija in aluminija. Prav tako v 80. letih so izumili nikelj-metal hidridne baterije, ki potrebujejo tudi lantan in neodim. Do vzpona litij-ionskih baterij je bila to glavna tehnologija polnilnih baterij, ki smo jih videli celo v prvih različicah avtomobilskih hibridov, denimo v Toyotinem Priusu.
V 80. letih so samarij-kobaltove magnete zamenjali z neodimovimi. Istočasno so jih odkrili v podjetjih General Motors (GM) in Sumimoto ter še danes ostajajo najmočnejši komercialno dostopni magneti. Uporabljajo se zlasti v diskih ter tudi v nekaterih elektromotorjih in vetrnih elektrarnah. GM je izum komercializiral v podjetju, ki je kasneje postalo del Molycorpa, Sumimoto pa v Hitachiju.
Čudežna vasica
Pol ure vožnje iz Stockholma na otočku Resarö leži vasica Ytterby, v kateri so že v 17. stoletju pridobivali kremen, stoletje pozneje pa še glinenec. Do zaprtja leta 1933 je bil to največji kop glinenca na Švedskem, kasneje pa so tam hranili kerozin in nafto.
A Ytterby je v svetovno zgodovino neizbrisljivo zapisan, saj se po vasici imenujejo kar štirje elementi, in sicer itrij (Y), erbij (Er), terbij (Tb), iterbij (Yb), ki so jih tam odkrili v letih 1794, 1843, 1843 in 1878. Tam so odkrili tudi skandij, ki se imenuje po Skandinaviji, holmij, poimenovan v čast Stockholma, tulij s poimenovanjem po mitološkem kraju na daljnem severu Thule, gadolinij po švedskem kemiku Johanu Gadolinu in tantal, ki ima soimenjaka v grški mitologiji.
Švedska vasica s 3.000 prebivalci je svetu dala več kemijskih elementov in imen zanje kot katerikoli drugi kraj ali celo država na svetu. V Ytterbyju sicer nikoli niso pridobivali redkih zemelj, ker v 18. in 19. stoletju potreb po njih ni bilo. Odkrili so jih slučajno pri analizi neznanega črnega minerala, ki je dobil ime gadolinit in vsebuje med drugim cerij, lantan, erbij, terbij, itrij, iterbij, holmij, tulij, skandij, prazeodim, neodim in disprozij.
Ytterby na otoku Resarö. Slika: Sinikka Halme, CC BY-SA 4.0
Uporaba redkih zemelj je eksplodirala v 90. letih in novem tisočletju. Ojačevalniki signalov v optičnih kablih potrebujejo erbij, zato brez njega ne bi bilo modernih podmorskih internetnih kablov. Pametni telefoni poleg neodimovih magnetov v zvočnikih uporabljajo itrij in erbij v zaslonih, lantan pa v lečah kamer. Disprozij postaja pomemben v vetrnih turbinah. V 21. stoletju prevladuje raba redkih zemelj v polprevodnikih, magnetih in optoelektroniki.
Kako jih uporabljamo
Elementi imajo lahko zelo spremenjene lastnosti, če jih uporabljamo v spojinah ali zlitinah. Šolski primer sta seveda vnetljivi natrij in strupeni klor, ki sta v kuhinjski soli povsem neškodljiva, nekoliko bolj relevanten primer pa je železo, ki z dodatkom ogljika postane precej trše jeklo. Tudi redke zemlje se redko uporabljajo v elementarni obliki, ker tedaj niso posebej uporabne niti stabilne. Neodim, ki ga poznamo kot ključno sestavino močnih magnetov, v čisti obliki pri sobni temperaturi sploh ni magneten. Močni magneti so narejeni iz zlitine z železom in borom (Nd2Fe14B).
Podobno velja tudi za ostale redke zemlje. V polprevodnike tretje generacije (cinkov oksid, silicijev karbid, galijev nitrid) dodajo redke zemlje v sledovih, torej kot dopante, da »ujamejo« nečistote in izboljšajo lastnosti materiala. V laserski tehnologiji z majhnimi količinami neodima obogatijo itrijeve soli, medtem ko v optičnih vlaknih dodajajo njihove okside, v katerih so prisotni trivalentni kationi (Er3+, Yb3+, Tm3+, Ho3+, Nd3+, Pr3+).
Vsakodnevno dobesedno strmimo v redke zemlje prek svojih zaslonov, pomagajo pa tudi pri osvetljevanju prostora. Fluorescenčne luči in LED-luči uporabljajo itrij, evropij in terbij, ki omogočajo rdečo, zeleno in modro svetlobo, skupaj torej belo. Podobno velja tudi za številne televizorje in panele LED. V vseh teh primerih se uporabljajo oksidi, ker so stabilnejši in povsem dobro delujejo, saj so elektronski prehodi ustrezni.
Na koncu ne pozabimo, da redke zemlje uporabljamo tudi v nekaterih povsem »analognih« izdelkih, kjer nastopajo v velikih količinah. Leče v objektivih fotoaparatov pri pametnih telefonih imajo tudi 50 odstotkov lantana. Zlitina mischmetal sestoji celo izključno iz redkih zemelj (55 % cerija, 25 % lantana, 15 % neodima – preostanek je železo) in predstavlja moderno ustreznico ferocerija, ki se potem uporablja skupaj v zmesi z železovim ali magnezijevim oksidom. Nikelj-metal hidridne baterije pa še danes vsebujejo večje količine lantana, tudi nekaj odstotkov. Isti lantan se uporablja tudi kot katalizator v rafinaciji nafte v rafinerijah. Za vsako od redkih zemelj bi našli še kakšno nišno uporabo, celo za radioaktivni prometij v atomskih baterijah.
Zakaj delujejo
Pomislili bi, da so si redke zemlje po kozmičnem naključju po eni strani tako podobne, da se pojavljajo v istih mineralih in jih je težko ločiti, hkrati pa imajo tako drugačne lastnosti od »običajnih« elementov, da brez njih ne gre. Nič od tega ni naključje, saj tudi njihova lega v periodnem sistem odseva njihove posebnosti. Lantanidi imajo elektrone v orbitalah f.
Redke zemlje v periodnem sistemu.
Atome sestavljajo pozitivno nabita jedra iz protonov in nevtronov, okoli katerih švigajo elektroni. Ti so razporejeni po orbitalah, med katerimi imajo orbitale 4f posebne lastnosti. Elektroni v njih so ravno dovolj blizu jedru, a hkrati ne preblizu, da imajo ti atomi posebne optične, električne in magnetne lastnosti. Ko ti elektroni prehajajo z višjih energetskih nivojev na nižje, oddajajo svetlobo značilnih valovnih dolžin, zato različne lantanide uporabljamo zaradi luminiscence, torej kot luminofore. Nekateri elementi oddajajo svetlobo onkraj vidnega spektra. Erbij je posebej prikladen za ojačitev svetlobe valovnih dolžin okrog 1.550 nanometrov, ki se uporablja za prenos informacij po optičnih kablih, lantan pa za absorpcijo infrardeče svetlobe v steklih očalih za nočno gledanje.
Magnetne lastnosti teh elementov izvirajo iz odboja elektronov, ki orbitale sicer zasedajo po vrsti – v vsaki sta lahko dva –, a v primeru več orbital z isto energijo skočijo vsak v svojo. Orbital f je sedem, torej bo imela večina lantanidov številne nesparjene elektrone. To pa povzroča magnetne lastnosti, zlasti ker so ti elektroni malce zaščiteni pred okolico z elektroni na orbitali 6s.
Uporaba bo rasla
Nič ne kaže, da bi se potrebe po redkih zemljah v prihodnosti zmanjšale. Posamezne tehnologije resda lahko postanejo manj zastarele, kot se fluorescentne sijalke zamenjujejo s svetili LED, ki imajo desetkrat manj redkih zemelj. Tudi litij-ionske baterije imajo manj redkih zemelj kot nikelj-metal hidridne, a to so osamljeni primeri. Včasih jih celo povsem nadomestimo, denimo z manganom v svetilih. Kumulativno se uporaba tehnologij povečuje, zato raste tudi povpraševanje po redkih zemljah.
Več elektronike, zeleni prehod, vetrne elektrarne, baterije in podobne tehnologije podžigajo povpraševanje. Hkrati se obetajo nekateri povsem novi primeri uporabe, kakršni so kvantni računalniki. Ti bodo uporabljali kubite, ki jih lahko fizično realiziramo z elementi redkih zemelj, ker lahko elektroni v orbitalah f dlje časa vzdržujejo koherenco, saj so bolj zaščiteni pred vplivi okolice od valenčnih elektronov (orbitala 6s).
Temu se prilagajajo tudi države, ki ne želijo biti odvisne od Kitajske. V prihodnjih letih bodo redke zemlje pridobivali v ZDA, Avstraliji, Braziliji, Rusiji, Maleziji, na Japonskem, Tajskem in še kje. V Sloveniji znanih najdišč ni, niso pa izključena. V Evropi so tri metalogenetska območja: Skandinavija, Iberski polotok in Balkan, na obrobju katerega je Slovenija. Ukrajina, ki je maja podpisala sporazum z ZDA o izkoriščanju ključnih elementov, jih ima prav tako nekaj, a večino njenih zalog predstavljajo drugi pomembni elementi (titan, litij, berilij, uran, grafit, baker, svinec, cink, srebro, nikelj, kobalt in mangan).
Vsem alternativnim, torej nekitajskim virom, je skupna predvsem bistveno višja cena. Ta je tudi štirikrat višja, če pa bi od njih zahtevali količine, kot jih dobavlja Kitajska, bi poskočila še bistveno bolj. A če bo Kitajska omejevala izvoz, drugih možnosti ne bo. Svet brez redkih zemelj je nekoč obstajal, a vrnitve v leto 1794 si ne želi nihče.
Svetovne zaloge in proizvodnja redkih zemelj (razen skandija in itrija) v letu 2023.
