REES Rare Earth Element, แร่หายาก คือ อะไรใช้งาน อะไร เกร็ดความรู้ รวมรวมโดย SO OK TRADING

แร่หายาก (RARE EARTH ELEMENT)

จากกรณีสหรัฐฯ ลงนามข้อตกลงการค้าและแร่หายากหลายฉบับกับ 4 ประเทศคู่ค้าในอาเซียน ท่ามกลางการควบคุมการส่งออกแร่หายากที่เข้มงวดขึ้นจากจีน ทำให้เกิดประเด็นที่น่าสนใจคือการผลิต แร่แรเอิร์ธ (Rare Earth Elements) ในประเทศไทย

โดยแร่เอิร์ธ คือ กลุ่มธาตุโลหะพิเศษ 17 ชนิด ที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน และเป็นส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น สมาร์ทโฟน รถยนต์ไฟฟ้า และอุปกรณ์ทางการแพทย์

ทั้งนี้แม้กลุ่มธาตุโลหะพิเศษดังกล่าว จะพบในธรรมชาติได้ทั่วไป แต่ก็หาในรูปแบบบริสุทธิ์ได้ยาก และกระบวนการสกัดก็ซับซ้อนและมีต้นทุนสูง

โดยองค์ประกอบ ของแร่เอิร์ธ คือ กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ 15 ชนิด ธาตุอีก 2 ชนิดคือ สแกนเดียม (Scandium) และ อิตเทรียม (Yttrium) ส่วนการนำไปใช้งาน ในประเภทอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: จอโทรศัพท์ แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ และลำโพง, เทคโนโลยี: เครื่องยนต์รถยนต์ไฟฟ้า กังหันลม ระบบนำทาง และเรดาร์, การแพทย์: เครื่องสแกน MRI และการผ่าตัดด้วยเลเซอร์, การป้องกันประเทศ: อาวุธยุทโธปกรณ์

ทั้งนี้ทำไมถึงเรียกว่า หายาก เพราะการพบในธรรมชาติไม่ค่อยพบในรูปแร่บริสุทธิ์ที่สามารถขุดขึ้นมาได้โดยตรง ส่วนการสกัดกระบวนการแยกและทำให้บริสุทธิ์นั้นมีความซับซ้อนและใช้ต้นทุนสูง และความกระจุกตัวธาตุเหล่านี้กระจายตัวอยู่ทั่วไป และมักจะปะปนกับแร่ชนิดอื่น ทำให้ไม่สามารถสกัดออกมาได้ในปริมาณที่คุ้มค่า

------

ทำความรู้จักแร่หายาก "Rare Earth" พบที่ไหนในไทย ความเห็นผู้เชี่ยวชาญด้านสิ่งแวดล้อม หากขุดแร่ในประเทศจะเกิดอะไรขึ้น พร้อมเปิด 10 ประเทศที่มีปริมาณแร่สำรองมากที่สุดในโลก
.
.
บนเวทีการประชุมสุดยอดอาเซียน ครั้งที่ 47 นอกจากประเด็นสันติภาพและการเจรจาทางการค้ากับสหรัฐฯ แล้ว อีกหนึ่งหัวข้อที่ได้รับความสนใจไม่แพ้กันคือกรณีที่สหรัฐลงนามข้อตกลงความร่วมมือด้าน แร่หายาก (Rare Earth Elements) โดยมีไทยเป็นหนึ่งในประเทศคู่ค้าในอาเซียนที่ร่วมลงนามบันทึกความเข้าใจ (MOU) ในครั้งนี้
.
แร่แรร์เอิร์ธ (Rare Earth Elements) หรือแร่ธาตุหายาก คือ กลุ่มแร่ธาตุ 17 ชนิด อาทิ สแกนเดียม (scandium) อิตเทรียม (yttrium) และแลนทาไนด์ (lanthanides) ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น สมาร์ทโฟน รถยนต์ไฟฟ้า และอุปกรณ์ทางการแพทย์
.
โดยองค์ประกอบของแร่เอิร์ธ คือ กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ 15 ชนิด ธาตุอีก 2 ชนิดคือ สแกนเดียม (Scandium) และ อิตเทรียม (Yttrium) ส่วนการนำไปใช้งาน
.
ประเภทอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ : จอโทรศัพท์ แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ และลำโพง
เทคโนโลยี : เครื่องยนต์รถยนต์ไฟฟ้า กังหันลม ระบบนำทาง และเรดาร์
การแพทย์ : เครื่องสแกน MRI และการผ่าตัดด้วยเลเซอร์
การป้องกันประเทศ : อาวุธยุทโธปกรณ์
ข้อมูลจาก กรมทรัพยากรธรณี ระบุว่า ธาตุหายากใช้เป็นวัตถุดิบต้นน้ำสำคัญยิ่งยวดในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชั้นสูงหลากประเภทของโลกปัจจุบันและอนาคต อาทิ ด้านโลหะผสม (metal alloy) ตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมยานยนต์และปิโตรเคมี อุตสาหกรรมเซรามิก/แก้ว สารเรืองแสง เช่น หลอดแอลอีดี, หลอดฟลูออเรสเซนต์, การแสดงผลจอแบน เลเซอร์ แบตเตอรี่โซลิดสเตตแบบชาร์จไฟได้ (Ni-MH) ไฟเบอร์ออปติก และอื่น ๆ

--------

ข้อมูลจาก กรมทรัพยากรธรณี ระบุว่า ธาตุหายากใช้เป็นวัตถุดิบต้นน้ำสำคัญยิ่งยวดในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชั้นสูงหลากประเภทของโลกปัจจุบันและอนาคต อาทิ ด้านโลหะผสม (metal alloy) ตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมยานยนต์และปิโตรเคมี (catalyst&chemical process) อุตสาหกรรมเซรามิก/แก้ว (ceramics&glass) สารเรืองแสง (phosphors) เช่น หลอดแอลอีดี, หลอดฟลูออเรสเซนต์, การแสดงผลจอแบน เลเซอร์ แบตเตอรี่โซลิดสเตตแบบชาร์จไฟได้ (Ni-MH) ไฟเบอร์ออปติก และอื่น ๆ

นอกจากนี้ ธาตุหายากยังเป็นองค์ประกอบสําคัญในเทคโนโลยีสมัยใหม่ต่าง ๆ เช่น เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดสเตต (solid state fuel) ตัวนํายิ่งยวด (superconductors) การระบายความร้อนด้วยแม่เหล็ก (magnetic cooling) การกักเก็บไฮโดรเจน (hydrogen storage) และแม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูง (high performance permanent magnets)

ซึ่งมีความสําคัญอย่างมากสำหรับเทคโนโลยีชั้นสูงต่าง ๆ เช่น กังหันลม (wind turbines) รถยนต์ไฮบริด (hybrid cars) ไปจนถึงไดรฟ์บันทึกข้อมูล (HD drives) ลําโพง และไมโครโฟนโทรศัพท์มือถือ โดยธาตุหายากแต่ละตัวมีการนำไปใช้ประโยชน์ที่หลากหลายแตกต่างกันไป

แม้ว่าจะเรียกธาตุหายาก (rare earth elements) แต่สามารถพบได้ในเนื้อหินเกือบทุกชนิดที่เป็นส่วนประกอบของเปลือกโลก แหล่งแร่ที่ให้ธาตุหายากพบกระจายตัวทางด้านตะวันตกของประเทศไทย ตั้งแต่ภาคเหนือจนถึงภาคใต้ เช่น จังหวัดเชียงราย แม่ฮ่องสอน เชียงใหม่ อุทัยธานี กาญจนบุรี ประจวบคีรีขันธ์ ชุมพร ระนอง พังงา และสุราษฎร์ธานี

ขุดแร่ในไทย มลพิษระยะยาว

เครดิตภาพ Sonthi Kotchawat
ดร.สนธิ คชวัฒน์ ผู้ทรงคุณวุฒิด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ ชมรมนักวิชาการสิ่งแวดล้อม ได้โพสต์ข้อความผ่านเฟซบุ๊ก Sonthi Kotchawat ระบุว่าถึงประเด็น ขุดแร่หายากในประเทศไทย..อะไรจะเกิดขึ้น แม้ชื่อจะบ่งบอกว่า หายาก แต่ธาตุเหล่านี้กลับไม่หายากในเปลือกโลกเท่าใดนัก แต่มีความเข้มข้นต่ำ แต่การทำเหมืองและสกัดให้บริ สุทธิ์ทำได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง คุณ สมบัติทางแม่เหล็ก เคมี และไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้ธาตุเหล่านี้ขาดไม่ได้สำหรับหลายการใช้งาน

ซึ่งการทำเหมืองแร่ธาตุหายากใช้วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การทำเหมืองแบบเปิด (open-pit)หรือการทำเหมืองใต้ดิน เพื่อสกัดเอาแร่จากนั้นจะนำมาบด สกัดและทำให้เข้มข้นเพื่อแยกธาตุหายาก (rare earth elements) ออกจากแร่ชนิดอื่น

กระบวนการนี้ใช้พลังงานและน้ำเป็นจำนวนมาก และอาจก่อให้เกิดของเสียอันตรายที่มีธาตุกัมมันตรังสี เช่น แร่ทอ เรียมและยูเรเนียม แม้ว่าธาตุหายากจะมีความสำคัญต่อเทคโนโลยีสมัยใหม่แต่การทำเหมืองและการแปร รูปก็ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวด ล้อมอย่างมาก ทั้งการปนเปื้อนของน้ำ มลพิษทางอากาศ และการกัดเซาะหน้าดิน

การขุดแร่หายากส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมหลายด้าน ทั้งการปนเปื้อนของน้ำและดินจากสารเคมีและกากแร่ที่มีกัมมันตรังสี, การปล่อยฝุ่นและก๊าซอันตราย, การทำลายป่าและถิ่นที่อยู่ของสัตว์, และการใช้น้ำปริมาณมาก ปัญหานี้รุนแรงขึ้นจากกระบวนการขุดและแปรรูปที่ต้องใช้สารเคมีจำนวนมาก ซึ่งก่อให้เกิดของเสียและมลพิษในระยะยาว

ไทยพบ 40 ชนิด
ในประเทศไทยยังมีทรัพยากรแร่ที่นำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ อีกมากมายในชีวิตประจำวันของเราตั้งแต่ผสมอยู่ในยาสีฟัน โถสุขภัณฑ์ จานชามเซรามิค โทรศัพท์มือถือ ยานยนต์ จนถึงโครงสร้างถนนหนทางและตึกสูงระฟ้า จากข้อมูลบัญชีทรัพยากรแร่ของไทย ปี พ.ศ. 2566 ร้อยละ 19 ของพื้นที่ประเทศไทยมีทรัพยากรแร่มากกว่า 40 ชนิด

โดยชนิดทรัพยากรแร่ที่พบในปริมาณมากที่สุดเกือบร้อยละ 60 ของทั้งประเทศ คือ เกลือหิน ที่กระจายอยู่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของไทย การสำรวจจุดค้นพบทรัพยากรแร่ที่สำคัญสามารถต่อยอดนำข้อมูลวิชาการเพื่อพัฒนาการสำรวจศึกษาทรัพยากรธรณีที่สำคัญอื่น ๆ ในอนาคต

ทั้งนี้ มีหลายประเทศทั่วโลกที่มีแหล่งสำรองแร่แรร์เอิร์ธ แต่ก็มีบางประเทศที่มีมากกว่าประเทศอื่น ๆ อย่างมาก

10 อันดับประเทศที่ถือครองมากที่สุดในโลก
ข้อมูลของสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาสหรัฐฯ (USGS) รายงาน 10 ประเทศ ผู้ผลิตแร่หายากมากที่สุดในโลกประจำปี พ.ศ. 2567 ดังนี้

1. จีน : จีนยังคงเป็นผู้นำของโลกในอุตสาหกรรมแร่หายาก โดยเฉพาะแร่ชนิดเบา เช่น นีโอไดเมียมและเพรซีโอดิเมียม ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำคัญในการผลิตแม่เหล็กถาวร ปีที่แล้ว จีนมีผลผลิตสูงถึง 270,000 เมตริกตัน

2. สหรัฐอเมริกา : แร่หายากในสหรัฐอเมริกามาจากเหมืองเพียงแห่งเดียวคือ Mountain Pass ในแคลิฟอร์เนีย ซึ่งดำเนินการโดยบริษัท MP Materials โดยผลิตนีโอไดเมียมและเพรซีโอดิเมียมออกไซด์

3. เมียนมา : ปีที่แล้ว เมียนมามีผลผลิต 31,000 เมตริกตัน ลดลงกว่า 27% จากปีก่อนหน้า แต่ยังคงสูงกว่าปี พ.ศ. 2565 ถึง 158% เหมืองส่วนใหญ่ดำเนินการโดยกลุ่มชาติพันธุ์และกองกำลังติดอาวุธในพื้นที่ ซึ่งขาดมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม การสกัดแร่ของพวกเขาส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อแม่น้ำและระบบนิเวศในพื้นที่ โดยจีนพึ่งพาเมียนมาสำหรับแร่หายากมากถึง 70% โดยเฉพาะแร่หายากชนิดหนักอย่างดิสโพรเซียมและเทอร์เบียม

4. ออสเตรเลีย : ออสเตรเลียเป็นผู้ผลิตแร่หายากรายใหญ่นอกประเทศจีน โดยปีที่แล้ว สามารถผลิตได้ 13,000 เมตริกตัน และภายในปีนี้ตั้งเป้าการผลิต 12,000 ตัน ขณะเดียวกัน รัฐบาลออสเตรเลียก็กำลังลงทุนหลายร้อยล้านดอลลาร์เพื่อเร่งรัดการพัฒนาโครงการเหมืองแร่และโรงถลุงแห่งใหม่

5. ไนจีเรีย : เมื่อปีที่แล้ว ไนจิเรียมีผลผลิตแร่หายาก 13,000 เมตริกตัน ประเทศนี้ถือเป็นผู้เล่นหน้าใหม่ในตลาดแร่หายากโลก ซึ่งเพิ่มขึ้นกว่า 80% จากปีที่แล้ว ขณะเดียวกัน รัฐบาลได้มีการลงนามในบันทึกความเข้าใจกับรัฐบาลฝรั่งเศสเพื่อร่วมกันพัฒนาเหมืองแร่และอุตสาหกรรมแร่หายาก

6. ไทย : เมื่อปีที่แล้ว ไทยน่าจะมีผลผลิตเกือบ 13,000 เมตริกตัน เพิ่มขึ้น 261% จากปี พ.ศ. 2566 และสูงกว่าระดับในปี พ.ศ. 2561 ถึง 13 เท่า แม้ข้อมูลเกี่ยวกับอุตสาหกรรมแร่หายากของไทยจะมีไม่มากนัก แต่ประเทศไทยเป็นหนึ่งในผู้นำเข้าแร่หายากรายใหญ่ของจีน โรงงานสำคัญคือ โรงงานที่ผลิตวัสดุแม่เหล็กแร่หายากสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

7. อินเดีย : อินเดียมีผลผลิต 2,900 เมตริกตัน เท่ากับปีก่อนหน้า

8. รัสเซีย : รัสเซียมีผลผลิตคงที่มาหลายปีที่ 2,600 เมตริกตัน

9. มาดากัสการ์ : มาดากัสการ์มีผลผลิต 2,000 เมตริกตัน ซึ่งกำลังลดลงอย่างต่อเนื่องจากการต่อต้านของชุมชนในพื้นที่เหมือง

10. เวียดนาม : เวียดนามมีผลผลิต คาดว่าอยู่ที่ 300 เมตริกตัน ลดลง 75% จากปี พ.ศ. 2565 แม้จะมีปริมาณสำรองมากเป็นอันดับ 6 ของโลก แต่เรื่องอื้อฉาวเกี่ยวกับการทุจริตในเหมืองแร่เมื่อปี พ.ศ. 2566 ทำให้แผนการพัฒนาแร่หายากต้องหยุดชะงักลง

-------

บทสรุป แร่หายาก RARE EARTH ELEMENTS ทำไมแต่ละประเทศต้องแย่งชิงกัน

แร่หายาก (Rare Earth) กลายเป็นทรัพยากรที่ได้รับความต้องการมากขึ้นเรื่อย ๆ ท่ามกลางยอดใช้งานที่เพิ่มขึ้นของชิปในรถ EV ไปจนถึงอาวุธสงคราม จึงน่าสนใจว่า แร่หายากในปัจจุบันมีกี่ชนิด และสำคัญต่อชีวิตประจำวันพวกเราอย่างไรบ้าง
.
ในปัจจุบัน ชีวิตประจำวันมนุษย์กำลังเปลี่ยนไปทางดิจิทัลมากขึ้นเรื่อย ๆ ไม่ว่าจะเป็นการติดตามข่าวสารทางออนไลน์แทนหน้าหนังสือพิมพ์ การชำระเงินผ่านการสแกนแทนเงินสด หรือแม้แต่การออกแบบบ้าน วาดรูปก็ใช้ระบบดิจิทัลจากคอมเข้ามาช่วย สิ่งเหล่านี้นำมาสู่ความต้องการชิปที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ
.
ในการผลิตชิป วัตถุดิบสำคัญที่ขาดไม่ได้เลยก็คือ แร่หายาก หรือ Rare Earth นั่นเอง
.
นอกจากเป็นวัตถุดิบผลิตชิปแล้ว แร่หายากยังถูกใช้ทำแม่เหล็กแบบถาวร (Permanent Magnet) ซึ่งเป็นส่วนประกอบในมอเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้า มอเตอร์ในกังหันลม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ฮาร์ดไดรฟ์ ลำโพง หูฟัง คอมพิวเตอร์ อากาศยาน จอพลาสมา เลเซอร์ เซ็นเซอร์ หุ่นยนต์ ดาวเทียมไปจนถึงยุทโธปกรณ์ทางทหารอย่างเรดาร์ ขีปนาวุธ เครื่องบินรบ ฯลฯ ตัวอย่างเช่น
.
เครื่องบินขับไล่สหรัฐ F35 ต้องใช้แร่หายากมากถึง 417 กิโลกรัม
.
เรือพิฆาตสหรัฐชั้น Arleigh Burke (Arleigh Burke-class destroyer) ใช้แร่หายากมากกว่า 2 ตัน
.
เรือดำน้ำสหรัฐ ชั้น Virginia ( US Virginia-class submarine) ใช้แร่หายากราว 4 ตัน
.
ดังนั้น จากความสำคัญแร่หายากเหล่านี้ ยิ่งสังคมเปลี่ยนเป็นดิจิทัล และหันมาใช้พลังงานสะอาดจากกังหันลม รถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้นเท่าใด ก็ยิ่งทำให้ความต้องการแร่หายากพุ่งสูงขึ้นตามไปด้วย
.
​แร่หายากมีอะไรบ้าง และทำไมถึงหายาก
.
แร่หายาก ประกอบด้วยแร่ 17 ชนิด ได้แก่ สแกนเดียม (Sc) อิตเทรียม ( Y ) และกลุ่มธาตุแลนทาไนด์อีก 15 ตัว ได้แก่ แลนทานัม (La) ซีเรียม (Ce) เพรซีโอดิเมียม (Pr) นีโอดิเมียม (Nd) โพรมีเทียม (Pm) ซาแมเรียม (Sm) ยูโรเพียม (Eu) แกโดลิเนียม (Gd) เทอร์เบียม (Tb) ดิสโพรเซียม (Dy) โฮลเมียม (Ho) เออร์เบียม (Er) ทูเลียม (Tm) อิตเทอร์เบียม (Yb) และลูทีเชียม (Lu)
.
จริง ๆ แล้ว แร่หายากอย่างทูเลียม มีจำนวนมากกว่าทองคำในเปลือกโลก 125 เท่า และซีเรียมมีมากกว่าทอง 15,000 เท่า แต่ที่ได้ชื่อว่าหายาก เพราะในขณะที่ทองคำ อยู่เป็นกลุ่มก้อน แหล่งพบจะอุดมไปด้วยทองคำ
.
แต่แร่หายากกลับ อยู่กระจัดกระจายอย่างละเล็กน้อยทั่วโลก แหล่งพบต้องใช้กำลังอย่างมากในการแยกแร่นี้ออกจากสิ่งเจือปนอื่น ๆ และขุดได้ปริมาณน้อย
.
จึงทำให้แร่เหล่านี้หายากและมีราคาแพง จากข้อมูลบนเว็บไซต์บริษัท TRADIUM Gmbh ซื้อขายแร่หายาก ระบุว่า นีโอดิเมียมมีราคา 174.8 ดอลลาร์หรือราว 6,000 บาท/กก.
.
ดิสโพรเซียม ราคา 543.70 ดอลลาร์หรือราว 18,500 บาท/กก.
เทอร์เบียม ราคา 3,110.80 ดอลลาร์หรือราว 1 แสนบาท/กก.
.
ยิ่งไปกว่านั้น การสกัดแร่หายาก ยังก่อให้เกิดมลพิษทางสิ่งแวดล้อม และปล่อยสารกัมมันตรังสีออกมา หลายประเทศจึงเลือกที่จะนำเข้าแร่หายากนี้จากประเทศอื่นแทน ซึ่งประเทศที่ครองส่วนแบ่งการผลิตแร่หายากและพบแหล่งแร่นี้มากที่สุดในโลก ก็คือ จีน

-------------