الاستثمار في البلاتين – العامل الكاتاليزي العالمي

خصائص البلاتين الفريدة

تستمد بعض المعادن، مثل الذهب، قيمتها من دورها التاريخي كعملات. وبعضها هو معادن صناعية خالصة مع خصائص فيزيائية فريدة، مثل التنجستن والتيتانيوم، والتي غطيناها في “التنجستن – المعدن التقني السري” و “الاستثمار في التيتانيوم: أقوى من الفولاذ وأكثر كثافة من الألومنيوم“.

然而، هناك فئة أخرى من المعادن تشتق قيمتها من خصائصها الكيميائية. مجموعة معادن البلاتين، التي تشمل البلاتين والبالاديوم والروديوم والروثينيوم والأوزميوم والإريديوم، فريدة في khảيتها على تحفيز التفاعلات الكيميائية.

التحفيز هو khảية مركب على تسريع أو جعل التفاعلات الكيميائية ممكنة التي تكون بطيئة أو مستحيلة في غير ذلك.

هذا هو التطبيق الذي تستخدم فيه البلاتين والمعادن الأخرى في نفس المجموعة في الغالب. يُستهلك معظم الإنتاج بواسطة صناعة السيارات، التي تستخدم البلاتين وأحيانًا البالاديوم والروديوم في محولات كاتاليتيك في المركبات التي تعمل بالوقود (ICE) لتقليل التلوث.

مصدر: الموارد الطبيعية كندا

يستخدم جزء صغير من هذه المعادن أيضًا في المجوهرات والأغراض الاستثمارية، ولكن بأقل بكثير من الذهب والفضة. كما سنرى، يمكن أن يكون معدنًا حاسمًا في التطبيقات التقنية العالية والطاقة الخضراء، بما في ذلك محولات كاتاليتيك الحالية وUses الكيميائية.

البلاتين مورد نادر بشكل عام، مع وفرة في قشرة الأرض تبلغ حوالي مليون من 1٪. هذا يجعل اكتشاف خام البلاتين صعبًا جدًا، على الأقل مركزًا بما يكفي لتكون قابلة للتطبيق اقتصاديًا.

يتم إنتاج معظم البلاتين في جنوب أفريقيا، يليها روسيا وزمبابوي. حتى ذلك الحين، هذا هو إنتاج صغير نسبيًا، حيث أنتجت جنوب أفريقيا 140,000 كجم فقط في عام 2022 وروسيا 20,000 كجم فقط.

مصدر: الموارد الطبيعية كندا

لجعل هذا الندرة أكثر تعقيدًا، فقط عدد قليل من الودائع معروف، مع تركيز موارد جنوب أفريقيا بشكل أساسي على مجمع بوشفيلد. هذا يؤدي إلى بذل جهود استثنائية لإيجاد البلاتين، مع उदाहरण على ذلك منجم زونديريندي في عمق 1,100-2,300 متر (0.6-1.4 ميل) تحت السurface، الذي يعمل بواسطة نورثام (NPH.JO).

مصدر: USGS

سعر البلاتين

البلاتين، معظم المعادن الصناعية، كان حساسًا تاريخيًا للغاية لفترات الازدهار والكساد. على سبيل المثال، انفجر في السعر من 2006-2008، قبل الانهيار، ثم عاد إلى الارتفاع. كما سجل أدنى مستوى له في تاريخه في أسفل ذروة الذعر من كوفيد-19 في عام 2020 عند 740 دولارًا للكيلوغرام.

مصدر: BullionVault

منذ ذلك الحين، عاد إلى 1,000 دولار للكيلوغرام، لكنه لا يزال بعيدًا جدًا عن الأسعار السابقة الأعلى في عام 2008 أو 2010-2014، حتى بدون أخذ التضخم العالمي في الاعتبار.

هذا يعطي البلاتين الكثير من الفرص للارتفاع وقليلًا للانخفاض، بالمعنى الذي سيؤدي أي سعر منخفض بشكل دائم إلى إغلاق المناجم.

كما أن جنوب أفريقيا هي أكبر منتج للبلاتين في العالم، يمكن أن تؤثر الظروف الخاصة في البلاد على السوق العالمية للبلاتين.

على سبيل المثال، عانت البلاد من الاضطرابات السياسية والاجتماعية المزمنة، بالإضافة إلى البنية التحتية المتدهورة (مثل الشبكة الكهربائية غير المستقرة بشكل متزايد) التي تهدد الإنتاج الصناعي والتعديني بشكل منتظم.

عامل آخر محتمل هو تقلبات قيمة عملة جنوب أفريقيا، الراند. يمكن أن يؤدي راند أقوى إلى إضعاف竞etiveness المنجم (من خلال زيادة التكاليف المحلية المقاسة بالدولار الأمريكي) وبالتالي، يمكن أن يزيد راند أضعف من إنتاجية مناجم جنوب أفريقيا لأنهم يبيعون منتجاتهم بالدولار الأمريكي.

بنفس الطريقة، يمكن أن يؤدي دولار أضعف إلى إزالة بعض الحوافز من تعدين البلاتين. يمكن أن يؤدي هذا إلى تقليل العرض، وبالتالي، يؤدي إلى أسعار أعلى.

كيف يعمل البلاتين

由于 محولات كاتاليتيك هي التطبيق الرئيسي للبلاتين، من المهم فهم ماذا تفعل.

طريقة عمل ذرات البلاتين في محول كاتاليتيكي هي امتصاص جزيئات الأكسجين (O2) وتكسير الرابطة الأكسجين-أكسجين. يمكنه بعد ذلك إعطاء ذرة الأكسجين الواحدة إلى ثاني أكسيد الكربون السام (CO)، مما يجعله غير سام CO2.

نفس النوع من العملية يتم في تحويل أكاسيد النيتروجين والإيثيلين إلى CO2 وN2 والماء غير الضار.

مصدر: Quizlet

إنها普遍ية نشاط البلاتين الكاتاليزي التي تجعله فريدًا. معظم أشكال الكاتاليزات الأخرى، مثل الإنزيمات والكتل العضوية (التي فازت بجائزة نوبل في الكيمياء 2021)، تميل إلى أن تكون متخصصة جدًا.

البلاتين بدلاً من ذلك، مع مساعدة الحرارة (التي توفرها محرك ICE في حالة محولات كاتاليتيك)، يكسّر العديد من الجزيئات الضارة في نفس الوقت.

متانة التفاعل ومقاومة المعدن للتلف هي أيضًا إيجابية، حيث يسمح للتفاعل بالحدوث في معظم الظروف، وليس فقط في إعدادات مختبرية مثالية. التحفيز الذي يسببه البلاتين هو أيضًاremarkably كفء وعالية العائد، مما يجعله خيارًا مفضلاً للعديد من التفاعلات الكيميائية الصناعية التي تتطلب التحفيز.

على سبيل المثال، يستخدم على نطاق واسع كعامل مساعد في إنتاج المطاط السيليكوني، لإنشاء زيوت نباتية مهدرجة، وفي تكرير النفط.

تستخدم بعض الحالات النادرة أيضًا البلاتين لعلاج السرطان (أدوية الكيمياء العلاجية التي تحتوي على البلاتين مثل سيسبلاتين)، لبناء مغناطيسات دائمة قوية (مع الكوبالت)، ولأقطاب تستخدم في المعامل.

التطبيقات المبتكرة

خلايا الوقود

غالبًا ما يتم مناقشة الطلب المستقبلي على البلاتين في سياق خلايا الوقود، حيث تستخدم معظم خلايا الوقود الحالية البلاتين في غشاء التبادل البروتوني (PEM). من المهم جدًا كسر الوقود الهيدروجيني (H2) إلى ذرات هيدروجين موجبة وإلكترونات لتوليد الطاقة بالخلاية.

مصدر: Wikiversity

يمكن استخدام البلاتين أيضًا في خطوات أخرى من اقتصاد الهيدروجين المحتمل، و特别 في أكسدة الأمونياك. يستخدم البلاتين لإنتاج وقود الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي، خاصة التحليل الكهربائي للأغشية الكهربائية البوليمرية (PEM).

مشكلة الدجاج والبيضة

قد تكون هذه الاعتماد على البلاتين لإنتاج الهيدروجين واستخدامه في الواقع مشكلة. البلاتين نادر جدًا أنه مكلف الإنتاج، وبالتالي مكلف الاستخدام. لكن حتى الآن، كان الحاجز الرئيسي لاعتماد الهيدروجين على نطاق واسع ك源 طاقة خضراء هو تكلفة إنتاجه وكذلك أسعار خلايا الوقود.

كلا التكلفة العالية يُعد بشكل رئيسي بواسطة أسعار البلاتين (ومعادن البلاتين الأخرى).

لذلك،只要 أسعار البلاتين مرتفعة جدًا، فإن الهيدروجين المنتج باستخدام البلاتين سيكون مكلفًا أيضًا. لكن ثم، يبقى اقتصاد الهيدروجين حلمًا في أنابيب، ولا يوجد نمو في الطلب من الهيدروجين للبلاتين.

لذلك، إما أن يتم اكتشاف مصادر جديدة للبلاتين، مما يؤدي إلى انهيار أسعار البلاتين وتمكين اقتصاد الهيدروجين، أو يبقى سعر البلاتين مرتفعًا، واقتصاد الهيدروجين الذي يستخدم البلاتين لا يأخذ قفزة.

وهذا ي忽ى التطور السريع للتكنولوجيا الجديدة لإنتاج الهيدروجين بدون بلاتين، مثل تلك التي غطيناها في “تحسينات إنتاج الهيدروجين مع التحليل الكهربائي القائم على النيكل” و “توليد الهيدروجين عن طريق تقسيم الماء مع السوارف المضمن“.

البطاريات

المركبات الكهربائية دائمًا تبحث عن كثافة طاقة أعلى لتقليل الوزن الإجمالي للبطارية، مما يقلل من استهلاك المركبة بعد ذلك.

بعض الشركات، مثل ليون باتري، شركة فرعية من Platinum Group Metals Ltd. (PLG )، تبحث في جسيمات البلاتين النانوية لتعزيز سعة البطاريات.

الباحثون العاملون على هذه التكنولوجيا يتوقعون أن “السعر يتوقع أن يكون جزئيًا محايدًا بواسطة كفاءة البطارية الأعلى“.

من غير المعروف بعد ما إذا كانت هذه الكيمياء البديلة ستكون قابلة للتطبيق تجاريًا، مع العديد من المنافسين على المركز الأول لاستبدال تقنية الليثيوم الأيونية، من الحالة الصلبة إلى العديد من الآخرين مثل الليثيوم الفوسفات الحديدي، والصوديوم الأيوني، والزجاج، والغرافين، والليثيوم الكبريتي، إلخ.

أجهزة شبه الموصلات

يستخدم البلاتين في أجهزة شبه الموصلات في التطبيقات النيش، على الرغم من أنها تتوسع بسرعة. يتم ذلك مع فيلم رقيق يصل سمكه إلى بضعة ذرات، مما يقلل بشكل كبير من التكاليف المرتبطة، حتى عندما يكون المادة مكلفة.

يستخدم البلاتين بشكل خاص في الحساسات (على سبيل المثال، مراقبة الجلوكوز وضغط الدم في ساعة ذكية)، وأنظمة الميكانيكا الدقيقة (MEMS)، والتكنولوجيا النانوية.

سيارات الهجين

لمدة طويلة، كانت أطروحة استثمارية سلبية على البلاتين هي زوالها شبه التام مع تبني السيارات الكهربائية على نطاق واسع، ومعها، زوال محولات الكاتاليتيك.

然而، يبدو أن ثورة السيارات الكهربائية قد تكون أبطأ مما كان متوقعًا.

هذا يرجع جزئيًا إلى تقنية السيارات الكهربائية، التي تتقدّم بسرعة، ولكن أيضًا إلى الاستثمارات غير الكافية في الشبكة الكهربائية وتوليد الطاقة الخضراء (بما في ذلك النووية). كما أن شبكات محطات الشحن غير كافية في العديد من البلدان تزيد من قلق السائقين المحتملين وتجعل من الصعب على السائقين الذين يعيشون في الشقق بدون مرآب خاص بهم.

نتيجة لذلك، هناك اتجاه متزايد هو مرحلة انتقالية تشهد تبنيًا واسعًا للسيارات الهجينة قبل الانتقال الكامل إلى السيارات الكهربائية. وخاصة أن النصف الأول من عام 2024 شهد