Roczna produkcja globalna (2022)
Gal
Istota zrównoważonych technologii
Czym jest gal?
Gal jest srebrzystobiałym, łatwo skraplającym się metalem. Jest to pierwiastek chemiczny o symbolu „Ga” i liczbie atomowej 31 w układzie okresowym pierwiastków. Gal topi się w temperaturze 29,8 stopni i wrze w temperaturze 2403 stopni. Oznacza to, że ma największy przedział cieczy ze wszystkich metali. Ten metal technologiczny wykazuje również anomalię gęstości, ponieważ jest gęstszy w stanie ciekłym niż w stanie stałym. Gal jest również podstawą kilku związków piezoelektrycznych, takich jak arsenek galu (GaAs), fosforek galu (GaP) i azotek galu (GaN). Są to materiały, które generują ładunki elektryczne pod ciśnieniem. Właściwości te sprawiają, że metal ten ma coraz szerszy zakres zastosowań i jest trudny lub niemożliwy do zastąpienia. Gal, który może być wykorzystywany przez przemysł, musi być najpierw wydobywany ze źródeł naturalnych, a następnie oczyszczany przy użyciu różnych procesów.
Rozwój cen
Jako chłodziwo do komputerów, składnik diod elektroluminescencyjnych i elektroniki półprzewodnikowej oraz jako środek do produkcji zielonego wodoru, gal jest metalem z przyszłością. Nic dziwnego, że ceny eksplodowały w obliczu krótkoterminowego zamrożenia podaży. Dopiero niedawno import został ponownie ograniczony przez Chiny. Wynikający z tego wzrost cen stanowi dobrą okazję do (ponownego) zakupu.
Główne obszary zastosowań
- Układy scalone
- Diody LED
- Stopy, baterie, magnesy
- Technologia słoneczna
- Zielony wodór
- Komputerowe systemy chłodzenia
Fakty na temat galu
Szacowany udział naszych zapasów w WJP
Szacowany wzrost popytu
Światowe rezerwy
/pl/surowce/gal/ o krytycznym znaczeniu
71% galu wykorzystywanego w UE pochodzi z Chin. Ze względu na chińskie kontrole eksportu galu (i germanu), które obowiązują od 1 sierpnia, istnieje możliwość rosnącego niedoboru tego krytycznego surowca. Surowce są uważane za „krytyczne”, jeśli mają strategiczne znaczenie, ale są dostępne tylko w ograniczonym zakresie. Według zleconego przez rząd badania przeprowadzonego przez Ernst & Young, gal jest jednym z 39 surowców krytycznych, w przypadku których Niemcy są uzależnione od importu. Aby zbudować własne dostawy, Europa pilnie potrzebuje własnych rafinerii i łańcuchów zaopatrzenia poza Chinami. Ich budowa może zająć wiele lat.
Gdzie znajduje się gal?
Gal występuje w przyrodzie jedynie w niewielkich ilościach. Metal ten występuje zazwyczaj jako domieszka w rudach aluminium, cynku lub germanu. Chiny, Rosja, Kanada i Australia to najważniejsze lokalizacje z największymi złożami. Najwyższa zawartość galu wynosząca ponad 1% występuje w rudach germanitu w kopalni Apex w amerykańskim stanie Utah. Metal technologiczny jest rzadki w skorupie ziemskiej, około 18 części na milion. To sprawia, że jego częstotliwość występowania jest porównywalna z litem i ołowiem.
Jak pozyskuje się gal?
Gal jest produktem ubocznym produkcji cynku i aluminium i jest uzyskiwany poprzez ekstrakcję z pozostałości tych rud. Podczas produkcji z aluminium, wodorotlenek galu jest najpierw mieszany z wodorotlenkiem glinu w wieloetapowym procesie. Mieszanina jest następnie rozpuszczana w roztworze wodorotlenku sodu, a gal jest ekstrahowany za pomocą elektrolizy. Gal jest następnie rafinowany i wykorzystywany do różnych zastosowań w technologii i przemyśle. Cały proces jest bardzo energochłonny i pracochłonny. Z tego powodu jest on stosowany tylko w krajach o niskich kosztach, takich jak Chiny.
Do czego głównie wykorzystywany jest gal?
Gal jest wykorzystywany w kluczowych technologiach, które są istotne dla zdolności obronnych, transportu, komunikacji i opieki zdrowotnej. Jest zatem niezbędny dla infrastruktury krytycznej kraju. W szczególności metal ten jest wykorzystywany w komponentach o wysokiej częstotliwości, takich jak układy scalone i tranzystory, a także w komponentach optoelektronicznych, takich jak diody LED. Gal jest również ważnym surowcem dla technologii fotowoltaicznej, na przykład jako składnik wysoce wydajnego ogniwa słonecznego CIGS. Gal odgrywa również rolę w obwodach samonaprawiających się oraz jako środek kontrastowy w terapii nowotworów. Metal ten jest również niezbędny w standardzie telefonii komórkowej 5G oraz w rozbudowie stacji szybkiego ładowania samochodów elektrycznych.
Gal jest również wykorzystywany do uzdatniania wody i zwalczania zarazków odpornych na antybiotyki. W przyszłości surowiec ten będzie odgrywał ważną rolę w ogniwach paliwowych i technologiach magazynowania energii. Gal jest również wykorzystywany w innowacyjnych zastosowaniach, na przykład jako odwracalny klej, który przylega tymczasowo. Technologia medyczna wykorzystuje metal również w piezoelektrycznych mikrorobotach, które poprawiają mobilność próbek biologicznych. Gal umożliwia teraz również budowanie większych robotów z ciekłego metalu, które mogą być wykorzystywane do naprawy niedostępnych części maszyn. Na poniższym filmie można zobaczyć, jak robot z ciekłego metalu wykonany z galu i tlenku neodymu przepływa pod drzwiami kratowymi, a następnie powraca do swojego pierwotnego kształtu:
Ładowanie
Rozwój cen galu
W oparciu o różnorodne zastosowania opisane powyżej i rosnące zapotrzebowanie na gal na różnych rozwijających się rynkach, takich jak technologia fotowoltaiczna, technologia medyczna, standardy telefonii komórkowej, takie jak 5G i elektromobilność, spodziewany jest długoterminowy wzrost popytu na gal. Może to doprowadzić do wzrostu cen galu. Popyt na gal prawdopodobnie utrzyma się na wysokim poziomie w dłuższej perspektywie, szczególnie w świetle ambitnych celów w zakresie odnawialnych źródeł energii i elektromobilności, co obiecuje atrakcyjne długoterminowe zyski dla inwestorów.
