المواد الحرجة هي المواد التي تحددها الحكومة الأمريكية كأساسيات لتكنولوجيا الطاقة والأمن الاقتصادي والقومي، وتصنيع المنتجات الرئيسية. وتعني هذه الأهمية أن الولايات المتحدة تحتاج إلى ضمان الوصول إلى إمدادات هذه المواد. يمكن أن تتعرض سلاسل التوريد التي توفر المواد الحرجة للاضطراب نتيجة لأحداث مثل زيادات مفاجئة في الطلب، والكوارث الطبيعية التي تؤثر على الإمداد، وقيود تصدير الحكومات الأجنبية. وقد حددت وزارة الطاقة (DOE) 18 مادة طاقوية حرجة مهمة لمستقبل قطاع الطاقة.
تتميز العديد من المواد الحرجة بخصائص فريدة تجعلها مهمة للتكنولوجيا المتقدمة. فمثلاً، تُستخدم بعضها في إنشاء مغناطيسات قوية جداً ومدمجة، بينما تُسرع البعض الآخر من التفاعلات الكيميائية، وتُحوّل القليل الكهرباء إلى ضوء بكفاءة. وجميع المواد الحرجة التي حددتها وزارة الطاقة الأمريكية هي عناصر طبيعية – لم يتم إنشاؤها في المختبرات. وتأتي معظم هذه العناصر من النجوم والانفجارات العظمى، ويتم إنشاء كميات ضئيلة فقط منها من خلال التحلل الإشعاعي وغيرها من الوسائل. وهذا يعني أن الإمداد على الأرض هو كل ما لدينا حاليًا.
يُعد الجاليوم واحدة من هذه المواد الحرجة. يُستخدم الجاليوم في تصنيع مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية. فهو يُستخدم بشكل شائع في مصابيح الإضاءة LED، وشرائح الاتصالات في الهواتف الذكية، ومزودات الطاقة عالية الكفاءة. ونظرًا لندرته، فإن الجاليوم لا يُستخرج مباشرة ولكن يُنتج كناتج فرعي من تصنيع الألمنيوم. تعتبر الصين تقريبًا أكثر من 90% من إنتاج العالم من الجاليوم، وفي عام 2023 أعلنت قيودًا شديدة على تصدير هذا العنصر الحرج.
تتضمن المواد الحرجة جميع عناصر الأرض النادرة باستثناء واحدة. هذه المعادن الفضية متشابهة كيميائيًا. وتُسمى “نادرة” جزئيًا لأنها تميل إلى الحدوث معًا وتكون صعبة الفصل عن المواد الأخرى.
يمكن أن تُقلل مشاريع البحث التي يدعمها مكتب العلوم في وزارة الطاقة من تكلفة إعادة تدوير المواد الحرجة.
يشعر الاتحاد الأوروبي أيضًا بالقلق بشأن المواد الحرجة. تعرف المزيد عن 12 من تلك المواد في هذا الدليل من Politico.
