Tungsten – Det hemmelige høyteknologimetallet

Det glemte strategiske metallet

Investering i råvarer har en tendens til å være fokusert på de største etter volum og total verdi: olje, gass, matvarer, jern, kobber osv., eller på «trendy» råvarer som er viktige for ny teknologi som batterimetaller (litium, kobolt, nikkel) og sjeldne jordarter.

Til tross for deres enorme betydning for det moderne industrielle samfunnet, er noen viktige deler av grunnstoffenes periodiske tabell utenfor rampelyset.

Et godt eksempel er tungsten – et metall som kreves for produksjon av halvledere, rakettmotorer og våpen. Det brukes i økende grad i batterier og kan snart også bli brukt i kjernekraftfusjonsmotorer.

Dette gjør det til et svært strategisk metall. Med nesten 90 % av forsyningen som kommer fra Kina og Russland, er det viktig i sammenheng med de eskalerende spenningene mellom Vesten og de to store eurasiske maktene.

På tidspunktet for skrivingen står Kina for 85 % av verdensforsyningen, etterfulgt av Vietnam og Russland.

Kilde: Almonty

Det tøffeste metallet på jorden

Tungsten er eksepsjonelt sterkt. Smeltepunktet er det høyeste av alle kjente grunnstoffer, på 3 422 °C (6 192 °F). Det har også en svært høy tetthet, lik den for mye tyngre elementer som uran.

I tillegg til sin mekaniske motstand er tungsten ikke særlig kjemisk reaktivt. Dette betyr at det generelt ikke oksiderer eller korroderer når det utsettes for ugunstige forhold. Det reagerer ikke med vann, er immun mot de fleste syrer og baser, og reagerer ikke med oksygen ved normale temperaturer.

Det har også den høyeste strekkstyrken av alle metaller, dobbelt så høy som rustfritt stål.

Når det kombineres med karbon, danner tungstenkarbid det eneste naturlige materialet som kan ripe opp diamanter.

Kilde: Chemistry Learner

Tungstenforsyning

Tungsten ble først oppdaget på 1750-tallet. Hovedressursen for tungsten er wolframitt (FeMnWO₄), fra hvilken tungsten får sitt W-symbol i den periodiske tabellen. Det finnes også i scheelit (CaWO₄). Navnet tungsten kommer fra svensk og betyr «tung stein».

Det er et moderat sjeldent mineral med 1,25 g per 1 000 kg av jordskorpen, og høyt konsentrerte forekomster er noe sjeldne, noe som gjør kommersiell utnyttelse vanskelig.

Metallets hardhet gjør det vanskelig og energikrevende å rense fra malm og bearbeide til nyttig metall, noe som ytterligere øker produksjonskostnadene videre.

Tungstenapplikasjoner

Tungstens egenskaper gjør det nyttig i mange industrielle anvendelser når kostnadene kan rettferdiggjøres av dets ekstreme motstand.

Dette skaper en diversifisert etterspørsel etter tungsten, med mange nye sektorer som vokser raskt i tillegg til tradisjonelle industrielle anvendelser.

Kilde: Almonty

Imidlertid kan tungsten snart få flere anvendelser i forbedrede versjoner av legeringer (metaller blandet sammen) kalt refraktære legeringer. Disse er ekstremt varmebestandige og lages ved å kombinere metaller fra den femte og sjette perioden i den periodiske tabellen: molybden, niob, tungsten, tantal og rhenium.

Forskere har nylig oppdaget at du kan gjøre disse legeringene mer fleksible og mindre sprø, og dermed gjøre dem mer nyttige (selv om de brukte en niob-molybden-tantal-hafnium-legering uten tungsten).

Bygg, gruvedrift og industri

Tungsten og tungstenkarbid brukes vanligvis til å produsere ultraharde borekroner og andre verktøy som kan skjære gjennom stål, betong osv.

Det er spesielt nyttig for boring i stein i gruver takket være både sin varme- og mekaniske motstand, samt for bearbeiding av metall i industrielle prosesser.

Etterspørselen fra dette segmentet er relativt stabil og følger hovedsakelig den globale økonomiske aktiviteten.

Kilde: Planetary.org

Forsvar

Tungsten brukes til å ruste ulike militære maskiner, inkludert stridsvogner. Densiteten brukes også til pansrede prosjektiler, fra småvåpenkalibre til ammunisjon for luftforsvar, stridsvogner, artilleri og missiler.

På grunn av denne viktige rollen har metallet lenge vært klassifisert som et strategisk metall og var en av ressursene som ble lagret av US Defense Logistics Agency. Dette byrået kan spille en viktig rolle i fremtiden, ettersom det har blitt en kilde til tungsten for markedet, og dermed redusert lagerbeholdningen.

I 2022 bestemte den amerikanske regjeringen seg for å snu kursen og gjenoppbygge strategiske reserver av \”mineraler som er essensielle for forsyningskjeder i forsvaret, som titan, tungsten og kobolt\”.

Disse avhendingene har inkludert 3 000 kort tonn titan, brukt i bygging av militære luftfartøy, og 76 millioner pund tungstenmalm og konsentrater, brukt i militære turbinsmotorer og pansrede prosjektiler.

“Kongressen og Pentagon søker å styrke den strategiske mineralbeholdningen dominert av Kina”

Romfart

Tungstens ekstreme varmebestandighet har gjort det til et foretrukket materiale for rakettmunninger, både for romraketter og missiler. Så langt har dette utgjort kun 8 % av den globale etterspørselen etter tungsten, men dette kan raskt øke med et nytt romkappløp til månen og den økende etterspørselen etter å lansere og vedlikeholde satellittkonstellasjoner for rombasert internett som Starlink.

Romturisme, fremtidig asteroidegruvedrift og punkt-til-punkt hypersonisk reise via suborbitale flyvninger vil også sannsynligvis øke etterspørselen etter tungsten.

Tungsten brukes også i flyenes rotorreblader, propeller, inertialsystemer osv.

Halvledere

En ofte oversett rolle for tungsten er i produksjon av halvledere. Tungsten kan omdannes til en gass, tungstenhexafluorid, som er den tetteste kjente gassen, 11 ganger tyngre enn luft.

Denne gassen gjør det mulig å avsette tungsten i et 10‑15 nm tynt lag, ved bruk av en prosess kalt «chemical vapor deposition». Tungsten reagerer med silisiumsubstratet og beskytter silisiumlaget.

Mikroskopiske nåleprober av tungsten brukes også til å teste halvlederdeler. Tungsten kan være nyttig i nye typer datasystemer som redox-porter, ved bruk av tungsten(VI)-oksid (WO3) og vanadium(IV)-oksid (VO2).

Så, samlet sett, følger etterspørselen etter tungsten for produksjon av halvledere industriens (voksende) totale produksjonsvolum.

Bilindustri

Et nytt segment for etterspørselen etter tungsten er i batteriproduksjon. Dette fører til sterk vekst i etterspørselen for bilapplikasjoner, som tidligere var begrenset til høyytelsesveivaksler, stempler, gir og andre mekaniske deler før utviklingen av elbiler.

2 kg tungsten går inn i hver elbil, brukt i katoden og anoden i batteriet, samt i halvlederne.

Tungsten kan også dra nytte av etterspørselen etter hybrider utover batterikomponenten, takket være at hybrider krever høymotstands girsystemer.

De store bilprodusentene ser ut til å trekke seg tilbake fra elbiler, og hybrider virker som et bedre kort på kort sikt, i hvert fall. Og tungsten er enda viktigere for hybrider på grunn av sin betydning i girsystemet.

Tungsten er avgjørende her fordi dens ekstraordinære styrke og varmebestandighet kan tåle kjøretøyets konstante skifte mellom elektrisk og bensin- eller diesel-drevet modus.

Lewis Black, direktør, president og administrerende direktør i Almonty Industries

Energi

Hydrogen

I tillegg til batterier kan tungsten også brukes til lavkarbon energiproduksjon.

En anvendelse er å bruke det som katalysator for å produsere hydrogen. Nylig har forskere funnet at en legering av rutenium, silisium og tungsten (RuSiW) kan brukes til å produsere hydrogen.

I denne metoden stabiliserer tungsten den aktive delen (rutenium) og gjør den mer holdbar. Metoden kan erstatte mye dyrere og miljøskadelige katalysatorer for hydrogenproduksjon, som platina eller iridium.

Fusjon

En annen anvendelse av tungsten kan være i kjernefysisk fusjon, den hellige gral for bærekraftig energiproduksjon. Dette følger en ny rekord på en 6‑minutters fusjonsreaksjon etablert av WEST (tungsten (W) Environment in Steady-state Tokamak).

«Vi må levere en ny energikilde, og kilden bør være kontinuerlig og permanent. Dette er vakre resultater. Vi har oppnådd et stasjonært regime til tross for at vi befinner oss i et utfordrende miljø på grunn av denne tungstenveggen.»

 – CEA-forsker og CICLOP-formann Xavier Litaudon

Dette viser at selv om avansert fysikk og magnetfelt vil være nøkkelen til å låse opp fusjon, kan utnyttelse av avanserte materialer som tungsten også bidra betydelig som vel.

Andre

Tungsten har flere andre nisjeapplikasjoner, noen gamle og noen nye, som er mindre relevante for den samlede etterspørselen.

Det brukes for eksempel i:

• Nye linser for virtuell virkelighet.
• Røntgenmaskiner.
• Elektronmikroskopi.
• Kirurgiske verktøy.
• Smykker.
• Lampetråd.
• Forbrukerprodukter (golfkøller, )

Tungsten-selskaper

1. Almonty Industries (AII.TO)

Almonty er en tungsten-gruve som for tiden hovedsakelig produserer fra en gruve i Portugal, i drift de siste 125 årene.

Selskapet har jobbet med å utvide den portugisiske gruven og eier uutviklede forekomster i Spania.

Kilde: Almonty

Selskapets viktigste prosjekt er den pågående utviklingen av en ny gruve i Sangdong, Sør-Korea.

Gruven inneholder flere antatte ressurser enn alle de andre forekomstene til sammen.

Kilde: Almonty

Som en av de eneste aktive og produserende tungsten-gruvene i vestlige land, er Almonty en viktig strategisk leverandør for forsvarsindustrien.

Dermed er det et viktig selskap for å redusere avhengigheten av kinesisk forsyning.

Mens Kina forbereder å åpne en enorm tungsten-gruve i Kasakhstan, er Almonty klar til å «substantielt endre politikken knyttet til sikring av tungsten» når Almonty Korea Tungsten Projects Sangdong-gruve settes i drift om noen måneder. Når den begynner produksjon, vil den bli en av verdens største tungsten-gruver, og stå for 30 % av den ikke-kinesiske forsyningen.

Lewis Black, direktør, president og administrerende direktør i Almonty Industries

Sangdong-gruvenes beliggenhet gjør den til en perfekt leverandør for forsvarsindustrien, med Sør-Korea som en ny gigant i masseproduksjon av «lavteknologisk» militært utstyr som stridsvogner, artilleri og ammunisjon (sammenlignet med jagerfly, hangarskip osv.).

På grunn av sin strategiske posisjon som i hovedsak den eneste store leverandøren i Vesten, ble Almonty tilbudt en garantert pris av Plansee. Plansee er en produsent av høyytelsesmetaller og en av Almontys større kunder, samt eier av 15 % av selskapet.

Den minste garanterte prisen var $235/MTU (metrisk tonnenhet), uten øvre grense. Ettersom Sangdong-gruven sikter mot kontantkostnader på $110/mtu, bør dette i praksis sikre en høy fortjenestemargin for prosjektet.

2. China Molybdenum / CMOC Group (603993.SS)

Grunnen til at Almonty er en av de eneste ikke-kinesiske tungstenprodusentene er at Kina i lang tid har vært den laveste kostnadsprodusenten av dette metallet, med praktisk talt kun Almonty som overlevde denne konkurransen uten subsidier. I tillegg ble tungstenproduksjon kraftig subsidert av staten av strategiske grunner.

China Molybdenum har molybden- og tungsten-gruver i Kina, kobber- og koboltgruver i Kongo, samt niob- og fosfatgruver i Brasil.

Koboltoperasjonene gjør CMOC til den nest største koboltprodusenten i verden.

De brasilianske operasjonene er landets nest største produsent av fosfatgjødsel, noe som gjør CMOC til den nest største produsenten av niob i verden.

Kilde: CMOC

Selskapet eier også IXM, en global handelsvirksomhet for basismetaller med 300 ansatte og mer enn 5 millioner metriske tonn metall handlet.

Selskapet ser etter innovasjon for å holde produksjonskostnadene lave, spesielt takket være at de kinesiske gruvene er «den første i verden som introduserte 5G-teknologi til autonome gruveutstyr og en pioner i utrullingen av elektriske gruvebiler».

Selv om det ikke er et rent tungsten-selskap, har selskapet utviklet seg til å bli en verdensledende produsent av «nisje»-metall. Denne posisjonen vil bli styrket med en ekspansjon inn i litium i Bolivia gjennom et partnerskap med batterigiganten CATL (CATL eier 25 % av CMOC siden 2022).