Tungsten – Ang Lihim na High-Tech na Metal

Ang Nakalimutang Estratehikong Metal

Investing in commodities tends to be centered around the largest ones by volume and total value: oil, gas, foodstuffs, iron, copper, etc., or around “trendy” commodities important for new technologies like battery metals (lithium, cobalt, nickel) and rare earth elements.

Sa kabila ng kanilang napakalaking kahalagahan para sa modernong industriyal na lipunan, ilang mahahalagang bahagi ng periodic table ng mga elemento ay hindi napapansin.

Isang magandang halimbawa ay ang Tungsten – isang metal na kinakailangan sa paggawa ng mga semiconductor, rocket engine, at sandata. Ito ay lalong ginagamit sa mga baterya at maaaring magamit din sa mga nuclear fusion engine sa lalong madaling panahon.

Ginagawa nitong isang napaka-estratehikong metal. Halos 90% ng suplay nito ay nanggagaling sa China at Russia, kaya’t ito ay mahalaga sa konteksto ng tumitinding tensyon sa pagitan ng Kanluran at ng dalawang pangunahing kapangyarihang Eurasian.

Sa oras ng pagsulat, kinakatawan ng China ang 85% ng pandaigdigang suplay, sinusundan ng Vietnam at Russia.

Pinagmulan: Almonty

Ang Pinakamatibay na Metal sa Mundo

Tungsten ay natatangi sa kanyang lakas. Ang punto ng pagkatunaw nito ay ang pinakamataas sa lahat ng kilalang elemento, na 3,422 °C (6,192 °F). Mayroon din itong napakataas na densidad, na kahalintulad ng mas mabibigat na elemento tulad ng uranium.

Bukod sa mekanikal na resistensya, ang tungsten ay hindi gaanong kemikal na reaktibo. Ibig sabihin, karaniwang hindi ito nag-o-oxidize o kinukorode kapag nasailalim sa mapanganib na kondisyon. Hindi ito tumutugon sa tubig, immune sa karamihan ng mga asido at base, at hindi tumutugon sa oxygen sa normal na temperatura.

Mayroon din ito ng pinakamataas na tensile strength sa lahat ng metal, doble ng stainless steel.

Kapag pinagsama sa carbon, ang tungsten carbide ay bumubuo ng tanging natural na materyal na makakagasgas ng diyamante.

Pinagmulan: Chemistry Learner

Suplay ng Tungsten

Una natuklasan ang Tungsten noong 1750s. Ang pangunahing mapagkukunan ng tungsten ay wolframite (FeMnWO₄), kung saan nagmula ang simbolong W nito sa periodic table. Matatagpuan din ito sa scheelite (CaWO₄). Ang pangalang Tungsten ay nagmula sa Swedish, na nangangahulugang “mabigat na bato.”

Ito ay katamtamang bihirang mineral na 1.25g bawat 1,000kg ng crust ng Earth, at ang mga lubos na konsentradong deposito ay medyo bihira, na nagpapahirap sa komersyal na pagsasamantala.

Ang tibay ng metal ay nagiging mahirap at nangangailangan ng maraming enerhiya upang linisin mula sa ore at iproseso tungo sa kapaki-pakinabang na metal, na lalong nagpapataas ng gastos sa produksyon.

Mga Aplikasyon ng Tungsten

Ang katangian ng Tungsten ay ginagawang kapaki-pakinabang ito sa maraming industriyal na aplikasyon kapag ang gastos nito ay nababalanse ng napakamatinding resistensya.

Nagbubuo ito ng diversified na demand para sa tungsten, kung saan maraming bagong sektor ang mabilis na lumalago bukod sa tradisyunal na industriyal na aplikasyon.

Pinagmulan: Almonty

Gayunpaman, maaaring makita ng Tungsten ang mas maraming aplikasyon sa pinahusay na bersyon ng mga alloy (pinaghalo-halong metal) na tinatawag na refractory alloys. Ang mga ito ay napaka-resistente sa init at ginagawa sa pamamagitan ng pagsasama ng mga metal mula sa ikalimang at ikaanim na period ng periodic table ng mga elemento: molybdenum, niobium, tungsten, tantalum, at rhenium.

Kamakailan lamang natuklasan ng mga siyentipiko na maaari mong gawing mas flexible at hindi gaanong brittle ang mga alloy na ito, kaya’t mas kapaki-pakinabang (bagaman gumamit sila ng niobium-molybdenum-tantalum-hafnium alloy na walang tungsten).

Konstruksyon, Pagmimina & Industriya

Ang tungsten at tungsten carbide ay karaniwang ginagamit sa paggawa ng ultra-hard na drill bits at iba pang kasangkapan na kayang gupitin ang bakal, kongkreto, atbp.

Ito ay lalong kapaki-pakinabang sa pagbabarena ng bato sa mga minahan dahil sa init at mekanikal na resistensya nito, pati na rin sa pagproseso ng metal sa mga industriyal na proseso.

Ang demand mula sa segmentong ito ay medyo matatag at kadalasang sumusunod sa pangkalahatang global na aktibidad pang-ekonomiya.

Pinagmulan: Planetary.org

Depensa

Ang tungsten ay ginagamit upang armorin ang iba’t ibang kagamitang militar, kabilang ang mga tangke. Ang densidad nito ay ginagamit din para sa armor-piercing na bala, mula sa maliit na armas hanggang sa mga bala para sa depensa sa himpapawid, mga tangke, artileriya, at mga misil.

Dahil sa mahalagang papel na ito, matagal nang kinikilala ang metal bilang estratehikong metal at isa sa mga mapagkukunan na iniimbak ng US Defense Logistics Agency. Maaaring gumanap ang ahensyang ito ng mahalagang papel sa hinaharap, dahil ito ay matagal nang naging pinagmumulan ng tungsten sa merkado, na nagpapababa ng imbentaryo nito.

Noong 2022, nagpasya ang pamahalaan ng US na baligtarin ang direksyon at muling buuin ang estratehikong reserba ng “mga mineral na mahalaga sa mga kadena ng suplay ng depensa, tulad ng titanium, tungsten, at cobalt”.

Kasama sa mga pagbebenta ang 3,000 short tons ng titanium, na ginagamit sa paggawa ng mga militar na airframe, at 76 milyong pounds ng tungsten ores at concentrates, na ginagamit sa mga militar na turbine engine at armor-piercing na bala.

“Ang Kongreso at Pentagon ay naghahangad na palakasin ang estratehikong imbakan ng mineral na dominado ng China”

Aerospace

Ang napakataas na resistensya ng tungsten sa init ay nagbigay dito ng katanyagan bilang materyal na pinipili para sa mga rocket nozzle, kapwa para sa mga space rocket at misil. Sa ngayon, ito ay kumakatawan lamang sa 8% ng pandaigdigang demand ng tungsten, ngunit maaaring mabilis itong tumaas sa bagong space race patungo sa Buwan at sa lumalaking pangangailangan na maglunsad at magpanatili ng mga satellite constellation para sa space-based na Internet tulad ng Starlink.

Ang space tourism, hinaharap na pagmimina ng asteroid, at point-to-point na hypersonic travel sa pamamagitan ng suborbital flights ay malamang na magpataas din ng demand para sa tungsten.

Ang tungsten ay ginagamit din sa mga rotor blade, propeller, at inertial system ng mga eroplano, atbp.

Semiconductor

Isang madalas na hindi napapansin na papel ng tungsten ay sa paggawa ng semiconductor. Ang tungsten ay maaaring gawing gas, tungsten hexafluoride, na siyang pinakamabigat na kilalang gas, 11 beses na mas mabigat kaysa hangin.

Ang gas na ito ay nagpapahintulot sa pagdeposito ng tungsten sa manipis na 10-15 nm na patong, gamit ang prosesong tinatawag na “chemical vapor deposition”. Ang tungsten ay tumutugon sa silicon substrate at pinoprotektahan ang silicon layer.

Ang mga microscopic needle probe na gawa sa tungsten ay ginagamit din upang subukan ang mga semiconductor device. Ang tungsten ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa mga bagong uri ng computing system tulad ng redox gates, gamit ang Tungsten (VI) oxide (WO3) at Vanadium (IV) oxide (VO2).

Kaya, sa pangkalahatan, ang demand ng tungsten para sa paggawa ng semiconductor ay sumusunod sa (lumalaking) kabuuang volume ng produksyon ng industriya.

Automotive

Isang bagong segment ng demand para sa tungsten ay nasa paggawa ng baterya. Ito ay nagdudulot ng malakas na paglago sa demand para sa mga automotive application, na dati ay limitado sa mga high-performance na crankshaft, piston, gear, at iba pang mekanikal na bahagi bago ang pag-unlad ng mga EV.

2kg ng tungsten ay napupunta sa bawat EV, ginagamit sa cathode at anode ng baterya, pati na rin sa mga semiconductor.

Ang tungsten ay maaaring makinabang din mula sa demand para sa mga hybrid lampas sa bahagi ng baterya, dahil ang mga hybrid ay mas nangangailangan ng mga high-resistance na gearing system.

“Ang mga pangunahing tagagawa ng sasakyan ay tila humihinto sa EVs at ang mga hybrid ay mukhang mas malaking taya sa maikling panahon. At ang tungsten ay mas mahalaga para sa mga hybrid dahil sa kahalagahan nito sa gearing system.

Ang tungsten ay kritikal dito dahil ang pambihirang lakas at resistensya nito sa init ay kayang harapin ang patuloy na pagbabago ng sasakyan sa pagitan ng electric at gasoline o diesel-powered na mga mode.”

Enerhiya

Hydrogen

Bukod sa mga baterya, ang tungsten ay maaaring magamit din para sa low-carbon na pagbuo ng enerhiya.

Isang aplikasyon ay ang paggamit nito bilang katalista para sa paggawa ng hydrogen. Kamakailan, natuklasan ng mga mananaliksik na ang isang alloy ng ruthenium, silicon, at tungsten (RuSiW) ay maaaring magamit upang makagawa ng hydrogen.

Sa pamamaraang ito, pinapatatag ng tungsten ang aktibong bahagi (ruthenium) at ginagawa itong mas matibay. Ang pamamaraang ito ay maaaring palitan ang mas mahal at nakakasirang mga katalista para sa produksyon ng hydrogen, tulad ng platinum o iridium.

Fusion

Isa pang aplikasyon ng tungsten ay sa nuclear fusion, ang banal na sisidlan ng napapanatiling pagbuo ng enerhiya. Ito ay sumusunod sa bagong rekord ng 6-minutong fusion reaction na itinatag ng WEST (tungsten (W) Environment in Steady-state Tokamak).

“Kailangan nating maghatid ng bagong pinagmumulan ng enerhiya, at ang pinagmumulan ay dapat tuloy-tuloy at permanente. Maganda ang mga resulta. Naabot namin ang isang stationary regime kahit na nasa isang hamon na kapaligiran dahil sa pader na gawa sa tungsten.”

– CEA scientist and CICLOP chair Xavier Litaudon

Iba Pa

Ang tungsten ay may ilang iba pang niche na aplikasyon, ilan ay matanda at ilan ay umuusbong, na hindi gaanong may kaugnayan sa kabuuang demand.

Ito ay, halimbawa, ginagamit sa:

• Mga bagong lente para sa virtual reality.
• Mga X-ray machine.
• Electron microscopy.
• Mga kasangkapan sa operasyon.
• Alahas.
• Filament ng ilaw.
• Mga consumer goods (golf clubs, )

Mga Kumpanya ng Tungsten

1. Almonty Industries (AII.TO)

Ang Almonty ay isang tungsten miner na kasalukuyang karamihan ng produksyon ay nagmumula sa isang minahan sa Portugal, na nagpapatakbo sa loob ng huling 125 taon.

Ang kumpanya ay nagtrabaho sa pagpapalawak ng minahan sa Portugal at nagmamay-ari ng mga hindi pa nade-develop na deposito sa Spain.

Pinagmulan: Almonty

Ang pinakamahalagang proyekto ng kumpanya ay ang patuloy na pag-develop ng bagong minahan sa Sangdong, South Korea.

Ang minahan ay naglalaman ng higit pang inferred resources kaysa sa lahat ng iba pa nitong deposito na pinagsama.

Pinagmulan: Almonty

Bilang isa sa tanging aktibo at gumagawa ng tungsten miners sa mga Kanluraning bansa, ang Almonty ay isang mahalagang estratehikong supplier para sa industriya ng depensa.

Kaya ito ay isang mahalagang kumpanya para mabawasan ang pag-asa sa suplay mula sa China.

Habang naghahanda ang China na magbukas ng napakalaking minahan ng tungsten sa Kazakhstan, ang Almonty ay handang “malaking baguhin ang pulitika na may kinalaman sa pag-secure ng tungsten” kapag ang Almonty Korea Tungsten Project’s Sangdong mine ay operational sa loob ng ilang buwan. Kapag nagsimula ito ng produksyon, ito ay magiging isa sa pinakamalaking minahan ng tungsten sa mundo, na kumakatawan sa 30% ng non-Chinese supply.

Lewis Black, director, president, and CEO of Almonty Industries (ALM )

Ang lokasyon ng minahan ng Sangdong ay ginagawa itong perpektong supplier sa industriya ng depensa, kung saan ang South Korea ay isang bagong higante sa mass production ng “low tech” na kagamitang militar tulad ng mga tangke, artileriya, at bala (kumpara sa mga fighter jet, aircraft carrier, atbp.).

Dahil sa estratehikong posisyon nito bilang halos nag-iisang malaking supplier sa Kanluran, inalok ng Plansee ang Almonty ng garantisadong presyo. Ang Plansee ay isang high-performance metal manufacturer at isa sa mga malaking kliyente ng Almonty, pati na rin ang may-ari ng 15% ng kumpanya.

Ang minimum na garantisadong presyo ay $235/MTU (metric ton unit), nang walang itaas na limitasyon. Habang ang Sangdong Mine ay naglalayong magkaroon ng cash cost na $110/mtu, dapat nitong halos matiyak ang mataas na profit margin para sa proyekto.

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

Ang dahilan kung bakit ang Almonty ay isa sa iilan lamang na hindi-Intsik na gumagawa ng tungsten ay dahil matagal nang pinakamababang gastos ang produksyon ng China para sa metal na ito, kung saan halos tanging ang Almonty lamang ang nakaligtas sa kompetisyon nang walang subsidiya. Bukod pa rito, ang produksyon ng tungsten ay malakas na sinusuportahan ng estado para sa mga estratehikong kadahilanan.

Ang China Molybdenum ay may mga mina ng molybdenum at tungsten sa China, mga mina ng copper at cobalt sa Congo, at mga mina ng niobium at phosphate sa Brazil.

Ang mga operasyon ng cobalt ay ginagawa ang CMOC bilang pangalawang pinakamalaking prodyuser ng cobalt sa mundo.

Ang mga operasyon sa Brazil ay pangalawang pinakamalaking prodyuser ng phosphate fertilizer sa bansa, na ginagawa ang CMOC bilang pangalawang pinakamalaking prodyuser ng niobium sa mundo.

Pinagmulan: CMOC

Ang kumpanya ay pagmamay-ari rin ang IXM, isang global na base metal trader na may 300 empleyado at higit sa 5 milyong metric ton ng metal na kinakalakal.

Ang kumpanya ay naghahanap ng inobasyon upang mapanatiling mababa ang gastos sa produksyon, partikular dahil ang mga minahan sa China ay “unang sa buong mundo na nagpakilala ng 5G technology sa autonomous mining equipment at nanguna sa pag-deploy ng electric mining trucks”.

Bagaman hindi puro tungsten ang kumpanya, ito ay nag-evolve upang maging nangungunang prodyuser sa mundo ng “niche” na metal. Ang posisyong ito ay mapapalakas pa sa pamamagitan ng pagpapalawak sa lithium sa Bolivia sa pamamagitan ng pakikipagtulungan sa higanteng baterya na CATL (ang CATL ay nagmamay-ari ng 25% ng CMOC mula 2022).