Celosvětová roční produkce (2022)
Galium
Podstata udržitelných technologií
Co je to gallium?
Galium je stříbřitě bílý kov, který se snadno roztaví. Jedná se o chemický prvek se symbolem „Ga“ a atomovým číslem 31 v periodické tabulce prvků. Galium se taví již při teplotě 29,8 stupňů a vře až při 2403 stupních. Má tedy největší teplotní rozsah kapalného stavu ze všech kovů. Tento technologický kov navíc vykazuje anomálii hustoty, protože v kapalném stavu je hustší než v pevném. Kromě toho je galia základem několika piezoelektrických sloučenin, jako je arsenid galia (GaAs), fosfid galia (GaP) a nitrid galia (GaN). Jedná se o materiály, které při tlaku generují elektrický náboj. Tyto vlastnosti zajišťují stále se rozšiřující spektrum použití tohoto kovu a je obtížné, až nemožné, je nahradit. Gal, který může průmysl využívat, musí být nejprve získán z přírodních zdrojů a následně vyčištěn různými postupy.
Vývoj cen
Jako chladicí médium pro počítače, součást světelných diod a polovodičové elektroniky i jako prostředek k výrobě zeleného vodíku je galia kovem s budoucností. Není divu, že v důsledku krátkodobých výpadků v dodávkách ceny prudce vzrostly. Teprve nedávno byl dovoz opět omezen Čínou. Z toho vyplývající růst cen nabízí dobrou příležitost k nákupu (či doplnění zásob).
Hlavní oblasti použití
- Integrované obvody
- LED diody
- Slitiny, baterie, magnety
- Solární technologie
- Zelený vodík
- Systémy chlazení počítačů
Fakta o galliu
Odhadovaný podíl našich zásob na celkovém objemu výroby (WJP)
Odhadovaný nárůst poptávky
Celosvětové zásoby
Galium je kritická surovina
71 % galia používaného v EU pochází z Číny. Vzhledem k čínským vývozním omezením pro gallium (a germanium), která platí od 1. srpna, existuje riziko rostoucího nedostatku této kritické suroviny. Surovina se považuje za „kritickou“, pokud má strategický význam, ale její zásoby jsou omezené. Podle studie společnosti Ernst & Young, kterou si nechala vypracovat vláda, patří gallium mezi 39 kritických surovin, u nichž je Německo závislé na dovozech. Aby si Evropa zajistila vlastní zásobování, naléhavě potřebuje vlastní rafinerie a dodavatelské řetězce mimo Čínu. Jejich vybudování by však mohlo trvat ještě mnoho let.
Kde se gallium vyskytuje?
V přírodě se galia vyskytuje pouze v malém množství. Tento kov se většinou nachází jako příměs v rudách hliníku, zinku nebo germania. Nejvýznamnější naleziště s největšími zásobami se nacházejí v Číně, Rusku, Kanadě a Austrálii. Nejvyšší obsah gallia, přesahující 1 %, se vyskytuje v germanitových rudách v dole Apex ve státě Utah v USA. Tento technologický kov je v zemské kůře vzácný, jeho obsah činí přibližně 18 částic na milion. Jeho zastoupení je tak srovnatelné s lithiem a olovem.
Jak se získává gallium?
Galium je vedlejším produktem výroby zinku a hliníku a získává se extrakcí ze zbytků těchto rud. Při výrobě z hliníku vzniká v rámci vícestupňového procesu nejprve hydroxid galia smíchaný s hydroxidem hlinitým. Tato směs se poté rozpustí v hydroxidu sodném a gallium se získává elektrolýzou. Následně se gallium rafinuje a využívá se pro různé účely v technice a průmyslu. Celý proces je velmi energeticky a pracovně náročný. Proto se používá pouze v zemích s nízkými náklady na tuto výrobu, například v Číně.
K čemu se gallium používá především?
Galium se používá v klíčových technologiích, které jsou důležité pro obranyschopnost, dopravu, komunikaci a zdravotnictví. Je proto nepostradatelné pro kritickou infrastrukturu země. Konkrétně se tento technologický kov používá ve vysokofrekvenčních součástech, jako jsou integrované obvody a tranzistory, a také v optoelektronických součástech, například v LED diodách. Galium je také důležitou surovinou pro fotovoltaickou techniku, například jako součást vysoce účinných solárních článků CIGS. Dále hraje gallium roli v samoregeneračních obvodech a jako kontrastní látka v léčbě rakoviny. Kromě toho je tento kov nepostradatelný pro mobilní standard 5G i pro rozšiřování sítě rychlodobíjecích stanic pro elektromobily.
Gallium se využívá také při úpravě vody a v boji proti bakteriím odolným vůči antibiotikům. V budoucnu bude tato surovina hrát důležitou roli v palivových článcích a technologiích pro ukládání energie. Kromě toho se gallium používá v inovativních aplikacích, například jako reverzibilní lepidlo, které dočasně přilne. V lékařské technice se tento kov navíc používá v piezoelektrických mikrorobotech, které zajišťují lepší manipulaci s biologickými vzorky. Galium nyní umožňuje i konstrukci větších robotů z tekutého kovu, které lze využít k opravám nepřístupných částí strojů. Na videu níže je vidět, jak robot z tekutého kovu složený z galia a oxidu neodymu protéká pod mřížovými dveřmi a poté opět nabývá svůj původní tvar:
Obchod
Vývoj cen gallia
Vzhledem k popsaným rozmanitým způsobům využití a rostoucí poptávce po galliu na různých rozvíjejících se trzích, jako jsou fotovoltaika, lékařská technika, standardy mobilních komunikací (např. 5G) a elektromobilita, lze očekávat dlouhodobý nárůst poptávky po galliu. To by mohlo vést ke zvýšení cen galia. Zejména s ohledem na ambiciózní cíle v oblasti obnovitelných zdrojů energie a elektromobility by poptávka po galiu měla zůstat dlouhodobě vysoká, což slibuje investorům dlouhodobé šance na atraktivní výnosy.
