"แรร์เอิร์ธ" เมื่อแร่หายากกำหนดอำนาจโลก ?

จากเหมืองใต้ผืนดินสู่เทคโนโลยีขั้นสูง "แร่แรร์เอิร์ธ" กลายเป็นสิ่งที่ประเทศมหาอำนาจใช้ต่อรองกันในเวทีโลก ท่ามกลางการแข่งขันของ "จีน" และ "สหรัฐฯ" ประเทศอย่างไทย จะวางตัวอย่างไรใน “เกมแร่” ที่โลกไม่อาจขาดได้ ?

ในโลกที่ "แร่แรร์เอิร์ธ" (Rare Earth) จำเป็นต่อภาคการผลิตเทคโนโลยี และเศรษฐกิจ "จีน" กำลังคุมเข้มการส่งออกแร่หายากขณะที่ "สหรัฐฯ" เดินหน้าจับมือหลายประเทศ เพื่อทำให้การผลิตและกระจายแร่เหล่านี้เป็นไปอย่างราบรื่น ไม่กระทบห่วงโซ่อุปทาน ดังเช่นในข้อตกลงระหว่างสหรัฐฯ และอาเซียน ซึ่งรวมไปถึง "ไทย" ที่เพิ่งลงนาม MOU โดยมีเป้าประสงค์จะทำให้การลงทุนและการค้าแร่ธาตุสำคัญเป็นไปอย่างเสรีและแข็งแกร่งมากที่สุด

"แร่แรร์เอิร์ธ" สำคัญแค่ไหน ทำไมใคร ๆ ถึงต้องการ ?

"แร่แรร์เอิร์ธ" มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อยานยนต์ไฟฟ้า พลังงานหมุนเวียน การใช้งานทางทหาร และอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) มีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นในยุคปัจจุบัน โดยประโยชน์ของแรร์เอิร์ธที่ถูกนำไปใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญ เช่น

• แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ (NiMH) ในรถยนต์ไฟฟ้า รถยนต์ hybrid ระบบไฟฟ้าของเครื่องบิน ระบบการระบุตำแหน่งของดาวเทียม เนื่องจากธาตุหายากมีคุณสมบัติในการกักเก็บไฮโดรเจนได้อย่างเหมาะสม และยังมีความสามารถในการปลดปล่อยและดูดซับกลับไฮโดรเจนได้อย่างรวดเร็วทำให้สามารถชาร์จไฟได้อย่างรวดเร็วและมีพลังงานสูง ทำให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานที่นานและไม่ต้องซ่อมแซมบ่อย

• แม่เหล็กถาวร เป็นแม่เหล็กที่แข็งแรง ไม่เสียสภาพความเป็นแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงในและน้ำหนักเบา, ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมและน้ำ, ใช้เป็นแม่เหล็กในเครื่อง MRI เพื่อผลิตสนามแม่เหล็ก, Speakerในโทรศัพท์เคลื่อนที่ รวมไปถึง Disc drives ในคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะทำให้น้ำหนักเบา ขนาดเล็ก และมอเตอร์มีพลังงานสูง

• สารเรืองแสง ประเภทหลอดไฟ LED หน้าจอสมาร์ตโฟน และหน้าจอทีวี

• ผงขัดเงาเลนส์และกระจกและสารเคลือบเลนส์ โดยจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการขัดเลนส์ให้แม่นยำ ปรับปรุงภาพให้คมชัด และขัดเลนส์ได้เร็วขึ้น เนื่องจากขนาดอนุภาคที่ใหญ่ทำให้เกิดแรงบดมาก อีกทั้งยังช่วยเพิ่มความคงทนของสีเคลือบและป้องกันการเปลี่ยนสีของเลนส์ เนื่องจากมีคุณสมบัติการดูดซับแสง UV ที่ต่ำ

• ตัวลดมลพิษจากท่อไอเสียรถยนต์ ทำหน้าที่เปลี่ยนแก๊สเสีย ได้แก่ ไนโตรเจนไดออกไซด์, คาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเครื่องยนต์ ให้กลายเป็นแก๊สไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นตัวกักเก็บและปลดปล่อยออกซิเจนที่ดี

• ตัวเร่งปฏิกิริยาโรงกลั่นน้ำมัน ช่วยเร่งปฏิกิริยาการแตกตัวของน้ำมันดิบ

• ยุทโธปกรณ์ทางการทหาร โดยใช้เป็นวัสดุในส่วนลำเครื่องบินรบ เรือดำน้ำ รถถังให้ความแข็งแรง และระบบไฟฟ้าและมอเตอร์ในเครื่องบิน ระบบการยิงด้วยเลเซอร์ในอาวุธสงคราม รวมไปถึงใช้ในระบบความแม่นยำของดาวเทียม

จากข้อมูลปริมาณแร่แรร์เอิร์ธที่ใช้เป็นส่วนประกอบผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น

• สมาร์ตโฟน จำนวนที่ใช้ 0.0005 กก.
• เครื่องปรับอากาศ จำนวนที่ใช้ 0.12 กก.
• เครื่องบินรบ F-35 Lockheed-Martin จำนวนที่ใช้ 416 กก.
• เรือผิว จำนวนที่ใช้ 1,818 กก.
• เรือดำน้ำ จำนวนที่ใช้ 3,636 กก.

[อ้างอิง : ดร. ดุษฎี รัตนพระ.การได้มาซึ่งธาตุหายากและการนำไปใช้ประโยชน์]

แร่แรร์เอิร์ธ คืออะไร ?

แรร์เอิร์ธ (Rare Earths) ไม่ใช่แร่ แต่เป็น "ชื่อของกลุ่มธาตุ" เคมีจำนวน 17 ธาตุ ในกลุ่มแลนทาไนด์ (Lanthanide series) ซึ่งมักพบอยู่รวมกันในแหล่งแร่เดียวกัน โดยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย คือ

•  กลุ่มธาตุหายากเบา (light rare earth elements: LREE) 8 ชนิด ได้แก่ แลนทานัม (La), ซีเรียม (Ce), เพรซีโอดิเมียม (Pr), นีโอดิเมียม (Nd), โพรมีเทียม (Pm),ซาแมเรียม (Sm), ยูโรเพียม (Eu) และแกโดลิเนียม (Gd)

•  กลุ่มธาตุหายากหนัก (heavy rare earth elements: HREE) 8 ชนิด ได้แก่ เทอร์เบียม (Tb), ดีสโพรเซียม (Dy), โฮลเมียม (Ho), เออร์เบียม (Er), ทูเลียม (Tm), อิตเทอร์เบียม (Yb), ลูทีเทียม (Lu) และอิตเทรียม (Y)

ทั้งนี้ สำหรับธาตุสแกนเดียม (Sc) เป็นธาตุหายากตัวหนึ่งแต่ไม่จัดให้อยู่ในกลุ่มย่อยใดกลุ่มย่อยหนึ่งได้ เนื่องจากลักษณะของอะตอมมีขนาดเล็กกว่าธาตุตัวอื่น ๆ ในกลุ่ม

สำหรับธาตุหายากสามารถพบในหินทุกชนิดที่เป็นส่วนประกอบของเปลือกโลก ในปริมาณความเข้มข้นที่แตกต่างกัน แต่ก็เป็นการยากที่จะพบบริเวณที่มีการสะสมของกลุ่มธาตุหายากในปริมาณความเข้มข้นที่สูงมากพอจะสกัดออกมาใช้ประโยชน์ได้

[อ้างอิง : การกำเนิดแร่หนัก-ธาตุหายาก และ คู่มือการสำรวจและประเมินปริมาณทรัพยากรธาตุหายากและธาตุกัมมันตรังสีแฝง]

"ไทย" ติด 1 ใน 5 ผลิตแร่แรร์เอิร์ธมากที่สุด

ตามข้อมูลจากสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกา (USGS ) พบว่า "จีน" เป็นผู้ผลิตแร่แรร์เอิร์ธรายใหญ่ที่สุดของโลก โดยมีปริมาณการผลิตแร่แรร์เอิร์ธ ประมาณ 270,000 เมตริกตัน ขณะที่ "สหรัฐฯ" เป็นผู้ผลิตแร่แรร์เอิร์ธรายใหญ่อันดับ 2 ของโลก โดยมีปริมาณการผลิตเพียง 1 ใน 6 ของจีน ขณะที่ "ไทย" ติดอันดับ 5 เป็นรองชาติอาเซียนอย่าง "เมียนมา"

สำหรับ 10 ประเทศที่มีการผลิตแร่แรร์เอิร์ธมากที่สุดในปี 2024 มีดังนี้

1. จีน 270,000 เมตริกตัน
2. สหรัฐอเมริกา 45,000 เมตริกตัน
3. เมียนมา 31,000 เมตริกตัน
4. ออสเตรเลีย 13,000 เมตริกตัน
5. ไทย 13,000 เมตริกตัน
6. ไนจีเรีย 13,000 เมตริกตัน
7. อินเดีย  2,900 เมตริกตัน
8. รัสเซีย 2,500 เมตริกตัน
9. มาดากัสการ์ 2,000 เมตริกตัน
10. เวียดนาม 300 เมตริกตัน

ส่องแหล่ง "แรร์เอิร์ธ" ในไทย มีที่ไหนบ้าง ?

ข้อมูลจากกรมทรัพยากรณี พบว่า "แร่แรร์เอิร์ธ" สามารถพบได้ในเนื้อหินเกือบทุกชนิดที่เป็นส่วนประกอบของเปลือกโลก โดยแหล่งแร่พบกระจายตัวทางด้านตะวันตกของประเทศไทย ตั้งแต่ภาคเหนือจนถึงภาคใต้ เช่น จ.เชียงราย แม่ฮ่องสอน เชียงใหม่ อุทัยธานี กาญจนบุรี ประจวบคีรีขันธ์ ชุมพร ระนอง พังงา และสุราษฎร์ธานี

[อ้างอิง : กรมทรัพยากรธรณี]

"แรร์เอิร์ธ" ทำไมจึงถูกนิยามให้เป็น "ธาตุหายาก"

ธวัชชัย เชื้อเหล่าวานิช นักธรณีวิทยาชำนาญการพิเศษ จากกองทรัพยากรแร่ อธิบายผ่าน YouTube "DMR PODCAST เล่าเรื่องธรณีวิทยา" ระบุว่า ในทางธรณีวิทยา ธาตุเหล่านี้ไม่ได้หายาก แต่พบกระจายอยู่ทั่วไปในเปลือกโลก ซึ่งความยากที่แท้จริงคือ

1. การค้นหาแหล่งที่ธาตุเหล่านี้มีการสะสมตัวในปริมาณที่มากพอจนคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ และ 2. ความซับซ้อนในการสกัดและแยกธาตุ เนื่องจากเทคโนโลยีในการสกัดแร่ออกจากหิน และการแยกธาตุแรร์เอิร์ธแต่ละตัวออกจากกันนั้น มีความยุ่งยากและซับซ้อนสูง

ดังนั้น ความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้นสวนทางกับปริมาณทรัพยากรที่มีจำกัด ทำให้มูลค่าของแร่ธาตุเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มสูงขึ้นในอนาคต โดยเฉพาะแร่ที่มีแหล่งผลิตจำกัดอยู่เพียงไม่กี่แห่งในโลก เช่น ลิเธียม และกลุ่มธาตุแรร์เอิร์ธ

แร่ธาตุเป็นทรัพยากรที่ไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้เหมือนป่าไม้ การใช้อย่างสิ้นเปลืองจะทำให้หมดไปอย่างรวดเร็ว ฉะนั้น หากการยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไม่เปลี่ยนโทรศัพท์บ่อยไปตามกระแส ล้วนเป็นทางเลือกที่เรียบง่ายแต่ทรงพลัง เพราะทุกครั้งที่มีการผลิตอุปกรณ์ใหม่ หมายถึงการใช้ทรัพยากรแร่ธาตุเพิ่มขึ้นและก่อให้เกิดขยะอิเล็กทรอนิกส์ตามมา

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech