الاستثمار في التيتانيوم: قوة عالية مقارنة بالوزن وكثافة أكبر من الألمنيوم

تطور علم الفلزات

اعتمد تطور الحضارة على المعادن، من العصرين البرونزي والحديدي إلى العصر الحديث. ويشيع اليوم استخدام الفولاذ والألمنيوم، لكن التقنيات المتقدمة تحتاج أيضاً إلى معادن أخرى.

من أمثلتها التنغستن، المعروف بارتفاع درجة انصهاره وصلابته، والذي يدخل في تطبيقات بأشباه الموصلات والتسليح ومحركات الصواريخ. وقد تناولناه في مقال «التنغستن – المعدن السري عالي التقنية». وهناك الأنتيمون، المستخدم في الذخائر والزجاج الكهروضوئي وأجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء، كما ناقشنا في مقال «القيود الصينية على صادرات الأنتيمون تسلط الضوء على الأهمية الاستراتيجية لهذا المعدن شبه العنصري».

التيتانيوم معدن مهم آخر. اكتُشف عام 1791، وأُنتج منه معدن عالي النقاوة عام 1910. واتسعت استخداماته لاحقاً لتشمل الطيران والصناعات الكيميائية والغرسات الطبية والمجوهرات والإلكترونيات الاستهلاكية.

مع تطور التكنولوجيا وارتفاع التوترات الجيوسياسية، يستحق هذا المعدن الأقل حضوراً في النقاش متابعة المستثمرين.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية الفريدة للتيتانيوم

من أهم مزايا التيتانيوم ارتفاع نسبة القوة إلى الوزن. فكثافته نحو 4.5 غرام لكل سنتيمتر مكعب، مقابل نحو 2.7 للألمنيوم، وأقل بكثير من الفولاذ. وتختلف القوة باختلاف السبيكة والمعالجة؛ لذلك لا يصح القول إن كل أنواع التيتانيوم أقوى من كل أنواع الفولاذ أو الألمنيوم. وتفيد هذه الموازنة خصوصاً في تطبيقات الطيران الحساسة للوزن.

تنصهر مادة التيتانيوم عند نحو 1,668 درجة مئوية. لكن ارتفاع درجة الانصهار لا يعني أن جميع سبائكه تصلح للعمل عند هذه الدرجة. وقد تطلب إنتاجه صناعياً تطوير عمليات استخلاص وتشكيل مناسبة، واتسع استخدامه التجاري في منتصف القرن العشرين.

التيتانيوم مقاوم للغاية للتآكل، ولذلك يلائم بيئات مثل مياه البحر.

تُستخدم مكونات التيتانيوم في تجهيزات بحرية، منها الأنابيب والخزانات وبعض الأبواب والفتحات، للاستفادة من مقاومته للتآكل في مياه البحر وتقليل أعمال الصيانة.Titanium.com

كما يتمتع التيتانيوم بتوافق حيوي جيد، مما يجعله خياراً مهماً لبعض الغرسات الطبية.

إنتاج التيتانيوم

التيتانيوم عنصر وفير نسبياً في القشرة الأرضية، ويُستخرج أساساً من الإلمنيت والروتيل. ويختلف تركيز التيتانيوم باختلاف الصخور والرواسب.

وفرة العنصر لا تعني سهولة إنتاج المعدن. فالتيتانيوم شديد التفاعل عند درجات الحرارة المرتفعة، ويتطلب استخلاصه وضبط نقاوته عمليات صناعية معقدة. وقد ساعد انتشار عملية كرول على توسيع الإنتاج التجاري.

تتضمن عملية كرول تحويل المواد الخام المحتوية على التيتانيوم إلى رباعي كلوريد التيتانيوم TiCl4 باستخدام الكربون والكلور، ثم تنقيته بالتقطير لإزالة الشوائب.

بعد ذلك يُختزل رباعي كلوريد التيتانيوم بالمغنيسيوم المنصهر في جو خامل، عند نحو 800 درجة مئوية. وينتج تيتانيوم إسفنجي تُزال منه بقايا المغنيسيوم وكلوريد المغنيسيوم، عادةً بالتقطير تحت التفريغ عند درجات حرارة أعلى.

Britannica

تجعل عمليات الاستخلاص والمعالجة والتشكيل التيتانيوم المعدني أعلى تكلفة من كثير من أنواع الفولاذ. وتختلف الأسعار كثيراً حسب النقاوة والسبيكة وشكل المنتج والعقود، لذا لا تمثل مقارنة سعرية واحدة السوق كله.

ولهذا لا يحل محل الفولاذ في جميع الهياكل الإنشائية أو السفن. وتُضاف إليه عناصر مثل الألمنيوم والفاناديوم والموليبدينوم والحديد لإنتاج سبائك ذات خصائص محددة.

نظرة عامة على التيتانيوم

سوق التيتانيوم

تتوقع تقارير سوقية خاصة نمو الطلب على التيتانيوم خلال السنوات المقبلة. وتختلف تقديرات حجم السوق باختلاف ما إذا كانت تشمل المعدن أو ثاني أكسيد التيتانيوم أو كليهما. وتبقى هذه الأرقام توقعات مرتبطة بفترة الدراسة وتعريفها للسوق.

المصدر: Precedence Research

تُظهر التقديرات السوقية المشار إليها حصة كبيرة لآسيا والمحيط الهادئ، تليها أمريكا الشمالية وأوروبا. وتختلف هذه الحصص بحسب المنتجات والسنة وتعريف السوق.

المصدر: Mordor Intelligence

معدن أم أكسيد؟

ينبغي التمييز بين التيتانيوم المعدني وثاني أكسيد التيتانيوم، إذ تختلف استخداماتهما وسلاسل إنتاجهما.

يُستخدم معظم خام التيتانيوم لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂)، وهو صباغ أبيض مهم في الدهانات والورق والبلاستيك وبعض منتجات العناية الشخصية. ويتميز بقدرته على التغطية وثباته في كثير من التركيبات.

المصدر: Britannica

ويمكن مزجه مع أصباغ أخرى للحصول على ألوان ودهانات مختلفة.

وتسمح خصائصه البصرية باستخدامه أيضاً في بعض مستحضرات الوقاية من الشمس، حيث يساهم في امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وتشتيتها.

المصدر: Chemours

معدن استراتيجي

أما التيتانيوم المعدني وسبائكه فتُقدَّر لقوتها ومقاومتها للتآكل وانخفاض كثافتها مقارنة بالفولاذ. وتحدد درجة الحرارة وبيئة التشغيل والسبيكة المناسبة مدى فائدتها، بينما تحد التكلفة من استخدامها في بعض التطبيقات.

الفضاء والجيش

تُعد تطبيقات الطيران والدفاع من أهم الاستخدامات الاستراتيجية للتيتانيوم المعدني.

تدخل سبائك التيتانيوم، التي قد تضم الألمنيوم أو الفاناديوم أو الموليبدينوم أو الحديد، في الطائرات والمركبات الفضائية والصواريخ. وقد تكون الميزة المطلوبة خفض الوزن أو مقاومة التآكل أو الاحتفاظ بالخصائص الميكانيكية عند حرارة التشغيل.

طائرة لوكهيد A-12، التي استُخدم التيتانيوم بكثافة في هيكلها — المصدر: AirVectors

ولهذه الخصائص، يُستخدم التيتانيوم أيضاً في بعض الدروع ومكونات أنظمة التسليح.

وتفيد مقاومته للتآكل في مكونات بحرية وهياكل متخصصة، ومنها بعض الغواصات. لكنه لا يُستخدم عموماً في هياكل جميع السفن بسبب تكلفته.

ولا تقتصر الاستخدامات على المجال العسكري. فإيرباص وبوينغ تستخدمان التيتانيوم في الطائرات المدنية، حيث يساعد خفض الوزن على تقليل استهلاك الوقود. ويتأثر الطلب بتكاليف تشغيل شركات الطيران والسياسات البيئية.

الاستخدامات الصناعية

في الصناعة، تجعل مقاومة التآكل التيتانيوم مناسباً لأنابيب ومبادلات حرارية ومعدات في محطات تحلية المياه، ولا سيما عند التعامل مع المياه المالحة والمحاليل الملحية المركزة.

وتفيد هذه الخاصية أيضاً في معدات الصناعات الكيميائية والمبادلات الحرارية، وكذلك في الاستخدامات المقاومة للتآكل في صناعة النفط والغاز.

قد يؤدي اختيار التيتانيوم في تطبيق مناسب إلى إطالة عمر المعدات وتقليل بعض مخاطر الأعطال، لكنه لا يغني عن التصميم والصيانة الملائمين.

السلع الاستهلاكية

بفضل خفة وزنه النسبية ومتانته، يدخل التيتانيوم وسبائكه في منتجات استهلاكية مرتفعة القيمة، مثل مضارب الغولف والحواسيب المحمولة والدراجات ومعدات التسلق والعكازات. ويُستخدم أيضاً في المجوهرات، ومنها الخواتم.

المصدر: Gthic

الاستخدامات الطبية

يمكن أن يندمج العظم جيداً مع أسطح غرسات التيتانيوم، ويتميز المعدن بتوافق حيوي جيد. لذلك يُستخدم على نطاق واسع في غرسات الأسنان وبعض مكونات المفاصل الاصطناعية. لكن اختيار المادة يعتمد على موضع الغرسة وتصميمها، ولا يكون التيتانيوم أفضل معدن لكل جزء أو لكل مريض.

المصدر: MW Dental Center

تساعد الخصائص الميكانيكية المناسبة على إطالة عمر الغرسة، لكن مقاومة التآكل والاحتكاك تختلف بحسب السبيكة والسطح وطريقة الاستخدام.

الاستدامة

يمكن أن يدعم العمر الطويل وإعادة التدوير كفاءة استخدام التيتانيوم. ومع ذلك، يتطلب إنتاجه طاقة وموارد، فلا يمكن وصفه بأنه صديق للبيئة دون النظر إلى دورة حياته كاملة.

وتُبحث له تطبيقات في تقنيات الطاقة، منها بعض مكونات التوربينات ومواد بطاريات قابلة لإعادة الشحن.

الجيوسياسة

بسبب أهميته للطيران والدفاع، يُعد التيتانيوم المعدني مادة استراتيجية منذ زمن طويل.

طوّر الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة وغيرهما استخدامات مهمة للتيتانيوم خلال القرن العشرين، ولا سيما في الطيران والغواصات.

احتفظت الولايات المتحدة بمخزونات استراتيجية من التيتانيوم الإسفنجي خلال الحرب الباردة. وتغيرت مستويات المخزون وسياسات الاحتفاظ به لاحقاً مع تغير الاحتياجات والإمدادات.

الإنتاج حسب الدولة

تضم الدول الرئيسية المنتجة لخامات التيتانيوم الصين وموزمبيق وجنوب أفريقيا وأستراليا وكندا والنرويج. وتختلف مراتبها بحسب الخام ووحدة القياس والسنة.

أما إنتاج التيتانيوم الإسفنجي فيتركز في مجموعة أخرى من الدول، تتصدرها الصين، إلى جانب اليابان وروسيا وكازاخستان. ويُستخدم الإسفنج لإنتاج التيتانيوم المعدني وسبائكه؛ وليس مادة أولية ضرورية لإنتاج صباغ ثاني أكسيد التيتانيوم. لذلك يجب عدم الخلط بين إحصاءات الخام والإسفنج والمعدن النهائي.

المصدر: World Population Review

ومن الجوانب المهمة أن واردات التيتانيوم الروسي لم تُحظر حظراً شاملاً في جميع الدول الغربية بعد غزو أوكرانيا. وقد اختلفت القيود والاستثناءات بحسب الدولة والشركة والتاريخ.

«نعتقد أن فرض عقوبات على التيتانيوم الروسي سيكون بمثابة فرض عقوبات على أنفسنا».

غيوم فوري، الرئيس التنفيذي لإيرباص.

يعكس ذلك اعتماد بعض سلاسل التوريد على روسيا وصعوبة استبدال جميع الإمدادات بسرعة، لا انعدام إنتاج التيتانيوم في الدول الغربية.

قد يؤدي انقطاع الإمدادات الروسية إلى اضطراب سلاسل توريد شركات الطيران والدفاع وصعوبة إيجاد بدائل سريعة.
ويليام جورج، مدير الأبحاث في ImportGenius، في تصريح لصحيفة واشنطن بوست

الاستثمار في التيتانيوم

يعرف كثيرون التيتانيوم من مضارب الغولف أو الغرسات الطبية. لكن خاماته تدخل أساساً في الأصباغ، بينما يخدم المعدن قطاعات الطيران والتسليح والمصانع والأنابيب وغيرها.

أثارت المخاوف من تعطل الإمدادات الروسية في أوائل 2022 ضغوطاً على الأسعار. ولا يوجد سعر واحد لكل أشكال التيتانيوم؛ لذا يجب تفسير أي رسم للأسعار وفق المنتج الذي يمثله.

المصدر: Trading Economics

وقد تزيد التوترات التجارية مع الصين المخاطر على الإمدادات. وتُظهر القيود على بعض المعادن الاستراتيجية قابلية هذه الأسواق للتأثر بالسياسات، لكنها لا تثبت أن التيتانيوم سيكون هدفاً تالياً للقيود.

يمكن شراء التيتانيوم في صورة معدن فعلي، لكنه ليس عادةً أصلاً استثمارياً ذا سوق سائلة وموحدة مثل الذهب أو الفضة. وقد تؤثر تكاليف التخزين والتحقق من الدرجة وإعادة البيع في جدوى ذلك.

المصدر: Hero Bullion

تتوقع بعض تقارير الصناعة الحاجة إلى زيادة إمدادات الإلمنيت لتلبية الطلب المستقبلي. وهذه توقعات تتأثر بالتوسعات الإنتاجية ونمو الطلب، وليست دليلاً على عجز مؤكد في جميع منتجات التيتانيوم.

المصدر: Kenmare Resources

يمكن الاستثمار في شركات مرتبطة بالتيتانيوم عبر وسطاء مختلفين. وتجدون على securities.io ترشيحات لوسطاء في الولايات المتحدة الأمريكية, كندا, أستراليا، والمملكة المتحدة, وكذلك العديد من البلدان الأخرى.

إذا كنتم لا ترغبون في اختيار شركات بعينها، فيمكن الاطلاع على صناديق مثل VanEck Rare Earth and Strategic Metals ETF (REMX)، الذي يوفر تعرضاً متنوعاً لشركات المعادن النادرة والاستراتيجية. لكنه لا يمثل استثماراً مباشراً في التيتانيوم وحده، وقد تختلف مكوناته بمرور الوقت.

ويمكن أيضاً قراءة مقالينا «التنغستن – المعدن السري عالي التقنية» و«القيود الصينية على صادرات الأنتيمون تسلط الضوء على الأهمية الاستراتيجية لهذا المعدن شبه العنصري»، اللذين يناقشان كيف تعيد المخاطر الجيوسياسية إبراز أهمية معادن استراتيجية كانت أقل حضوراً في اهتمام المستثمرين.

شركات التيتانيوم

1. Kenmare Resources (KMRPF)

تدير Kenmare Resources منجم موما لمعادن التيتانيوم في موزمبيق، وهو منجم كبير للرمال المعدنية. وينبغي التمييز بين إجمالي الموارد المعدنية والاحتياطيات المثبتة اقتصادياً، بدلاً من وصف كل الموارد بأنها احتياطيات خام.

تقول الشركة إن موارد موما المعدنية تكفي لأكثر من مئة عام بمعدلات الإنتاج الحالية. وتعتمد إمكانية التوسع والاستفادة من هذه الموارد على الجدوى الاقتصادية والاستثمار والتراخيص وظروف التشغيل.Kenmare Resources

تُعد الشركة من الموردين المهمين عالمياً للمواد الخام المحتوية على التيتانيوم، ولا سيما الإلمنيت.

المصدر: Kenmare Resources

دعمت أرباح 2022 القوية توزيعات الشركة. لكن الأرباح تراجعت في 2023، ولا تمثل التوزيعات السابقة ضماناً لاستمرار نموها.

نفذت الشركة عمليات إعادة شراء للأسهم، منها عملية بنحو 83 مليون دولار في 2021 وأخرى بنحو 30 مليون دولار في 2023.

المصدر: Kenmare Resources

ينبغي للمستثمرين تقييم المخاطر الخاصة بموزمبيق، ومنها البنية التحتية والطاقة والأمن والقواعد التنظيمية، إلى جانب تقلب أسعار المعادن. ولا يصح تعميم حكم واحد على جميع البلدان الأفريقية.

2. ATI — المعروفة سابقاً باسم Allegheny Technologies

تنتج ATI مواد متخصصة للأسواق العالمية، ولا سيما الطيران والدفاع. وتشمل منتجاتها التيتانيوم وسبائك الفولاذ والنيكل والكوبالت والزركونيوم والتنغستن والنيوبيوم والهافنيوم والتنتالوم والفاناديوم.

في نتائج الربع الثاني من 2024، أشارت الشركة إلى نمو مبيعات التيتانيوم بنسبة 45 % على أساس سنوي، مدفوعاً بالطلب على الطيران. كما سجلت نمواً بنسبة 47 % في السوق الطبية. وهذه أرقام لفترة محددة وليست حصيلة العام كله.

تمثل محركات الطائرات وهياكلها، إلى جانب الدفاع، جانباً كبيراً من أعمال الشركة.

المصدر: ATI

كانت الشركة تعمل خلال 2024 على توسعة قدرة صهر التيتانيوم. وتختلف القدرة الإنتاجية المستهدفة عن الإنتاج الفعلي، ويتوقف الأثر المالي على تشغيل المعدات والطلب.

وتشارك الشركة في تعزيز الإمدادات الأمريكية للمواد الاستراتيجية، إلى جانب شركات مثل Titanium Metals Corporation.

ازدادت أهمية تنويع الإمدادات وتأمينها لدى شركات الطيران والدفاع بعد اضطرابات سلاسل التوريد والتوترات مع روسيا والصين.

قد تدعم هذه الاتجاهات توسع ATI، لكنها لا تجعل السهم تحوطاً مضموناً ضد تراجع العولمة أو تقلب الأسواق.

3. Chemours

انفصلت Chemours عن DuPont عام 2015، ومقرها الولايات المتحدة. وتنتج ثاني أكسيد التيتانيوم ومواد متخصصة تحمل علامات منها Teflon، إضافة إلى سوائل التبريد.

يُعد قطاع تقنيات التيتانيوم أكبر قطاعاتها من حيث المبيعات، لكنه لم يمثل أكثر من نصف الإيرادات في 2023: فقد بلغت مبيعاته نحو 2.68 مليار دولار من إجمالي يقارب 6.0 مليارات دولار.

المصدر: Chemours

تبيع Chemours منتجاتها في أمريكا الشمالية وآسيا والمحيط الهادئ وأوروبا والشرق الأوسط وأفريقيا وغيرها. وتختلف الحصص الجغرافية بحسب السنة والقطاع.

يضم نشاط سوائل التبريد منتجات Freon وOpteon. وتتمتع تركيبات Opteon المناسبة بقدرة أقل على إحداث الاحترار العالمي مقارنة ببعض سوائل التبريد الأقدم، لكن الأثر يعتمد على المنتج وتسربه وكفاءة النظام.

يضم قطاع المواد المتقدمة منتجات Teflon المضادة للالتصاق، ومواد Viton المرنة، ومواد التشحيم Krytox، وأغشية Nafion.

المصدر: Chemours

تُستخدم أغشية Nafion في تطبيقات الفصل الكهروكيميائي وإنتاج الهيدروجين وخلايا الوقود، ولها تطبيقات محددة في معالجة المياه.

وتتجاوز استخدامات البوليمرات الفلورية أواني الطهي، لتشمل تطبيقات صناعية متنوعة، منها معدات التصنيع والأختام وبعض مكونات البطاريات وأنظمة الطاقة.

تُستخدم راتنجات Teflon PFA عالية النقاوة في الأنابيب والصمامات ومعدات تصنيع أشباه الموصلات لمقاومة المواد الكيميائية والحد من التلوث. وتصف Chemours نفسها بأنها المنتج الأمريكي الوحيد لراتنج PFA. وهذا ليس موافقة حديثة شاملة على استخدام «تفلون» في أشباه الموصلات.

Chemours شركة كيميائية متخصصة ذات خبرة وعلامات تجارية موروثة من DuPont، وتواجه منافسة ومخاطر تشغيلية وتنظيمية تختلف بحسب المنتج.

إلى جانب ثاني أكسيد التيتانيوم، تمتلك الشركة تقنيات وملكية فكرية في مواد متخصصة. وقد يخلق التبريد الأقل أثراً مناخياً والهيدروجين والدهانات فرصاً، لكن النتائج تعتمد على الطلب والأسعار والتكاليف والالتزامات البيئية والقانونية.