レアアース（希土類元素）は、化学的に類似した17種類の元素から成るグループで、再生可能エネルギー・システム、電気自動車、防衛システム、民生用電子機器など、幅広い現代技術において重要な構成要素となっている。その戦略的重要性にもかかわらず、米国は主に中国からのレアアースの輸入にますます依存するようになっている。地政学的な緊張やサプライチェーンの混乱がこの依存のリスクを浮き彫りにする中、国内のレアアースサプライチェーンを発展させ、海外供給源への依存を減らす必要性が認識されつつあります。
希土類元素の重要性
希土類元素は、風力タービンの発電機や電気自動車のモーターに使用される高性能磁石の製造に不可欠です。例えばネオジムは、ネオジム-鉄-ホウ素（NdFeB）磁石の主成分であり、利用可能な最強の永久磁石であり、高効率電気モーターに不可欠である。サマリウム・コバルト（SmCo）磁石は、もうひとつの希土類元素であるサマリウムに依存しており、高温に強く、航空宇宙や防衛システムなどの用途に使用されている。
希土類元素は、磁石に使用されるだけでなく、他の先端材料や技術においても重要な構成要素となっている。例えば、ランタンは光学用途の高屈折率ガラスの製造に使用され、ユウロピウムとテルビウムはエネルギー効率の高い照明システムの赤色と緑色の蛍光体に不可欠である。レアアースは、自動車の排ガス制御用触媒コンバーターや、航空宇宙および防衛用途の高強度軽量合金の製造にも使用されている。
米国のレアアース依存
レアアースの採掘と加工発祥の地であるにもかかわらず、米国はレアアース元素とレアアースを含む最終製品の輸入への依存度を高めている。1990年代、米国は世界有数のレアアース生産国であり、カリフォルニア州のマウンテン・パスが世界生産の大きなシェアを占めていた。しかし、環境規制、人件費、中国との競争などさまざまな要因が重なり、米国のレアアース生産量は2000年代前半に激減した。2018年までに、米国はレアアース需要の100%を輸入し、そのうち80%を中国が供給していると推定される。
このように海外、特に中国からの供給源に依存することで、米国のレアアース サプライ チェーンの安全性と回復力に対する懸念が高まっています。近年、米中間の地政学的緊張は、重要な材料を不安定な単一の供給源に依存するリスクを浮き彫りにしています。さらに、COVID-19の大流行は、グローバルサプライチェーンの脆弱性と、重要な材料のサプライチェーンにおける多様化と回復力の強化の必要性を浮き彫りにしました。
アメリカのレアアース・ポテンシャルを解き放つ
レアアースの戦略的重要性と海外供給源への依存に伴うリスクを認識し、米国政府と民間部門は、米国のレアアースの潜在力を引き出し、輸入への依存を減らすための措置を取り始めています。この取り組みにおける主なイニシアティブと機会は以下のとおりです：
- 国内レアアース探査・採掘
- 加工・精製能力の拡大
- リサイクルと材料回収
- 新技術および代替品の研究開発
- 国際的パートナーシップの強化とサプライチェーンの多様化
国内レアアース探査・採掘
米国のレアアース鉱業の活性化は、外国産への依存を減らすための重要な第一歩である。米国には、カリフォルニア州のマウンテン・パス鉱山やアラスカ州のボカン・ドットソン・リッジ鉱床など、有望なレアアースの埋蔵量がある。2020年、マウンテン・パス鉱山はMPマテリアルズによって買収され、MPマテリアルズでは、2025年までに同鉱山に$3億ドルを投資して生産能力を増強し、国内レアアース加工施設を設立する計画を発表した。
既存の鉱山の再稼働に加え、米国には新たなレアアース鉱床を発見する可能性もある。米国地質調査所（USGS）は、重要な元素の濃度が高く、放射性トリウムやウランの不純物が少ない鉱床を特定することに重点を置いて、国内のレアアース資源を特定および評価するための調査および探査プログラムを継続的に実施しています。
加工・精製能力拡大
米国にはかなりのレアアース埋蔵量があるが、現在、生のレアアース鉱石を精製された元素や金属に変換するのに必要な国内の加工・精製能力が不足している。2019年、米国国防総省（DoD）は、レアアースサプライチェーンにおけるこのボトルネックを重大な脆弱性として特定し、国内のレアアース加工・精製能力の開発に投資する計画を発表した。
この構想を受けて、複数の民間企業が米国でのレアアース加工施設の開発計画を発表している。MPマテリアルズのマウンテン・パスでの加工施設計画に加え、テキサス・ミネラル・リソーシズ社やUSAレアアースLLC社などの企業も、米国内でレアアースの加工・精製プロジェクトを開発しています。これらの取り組みは、海外の加工施設への依存を減らし、サプライチェーンの途絶リスクを低減することで、より強靭で安全なレアアースサプライチェーンを構築することを目的としている。
リサイクルと材料回収
米国のレアアースの潜在能力を引き出すもう1つの有望な機会は、高度なリサイクルと材料回収技術の開発です。レアアース元素は、廃棄されたハードディスクやその他の電子機器の磁石、自動車の使用済み触媒コンバーターなど、さまざまな使用済み製品に含まれています。これらの供給源からレアアースを回収・リサイクルすることは、一次採掘や輸入への依存を減らすのに役立つと同時に、より循環的で持続可能な経済にも貢献します。
米国エネルギー省（DOE）のアルゴンヌ国立研究所の研究者は、水性化学を使用して磁石からレアアースを90%以上の回収率で回収する、希土類元素の湿式冶金回収（Hydrometurgical Recovery of Rare Earth Elements：Hydrometプロセス）と呼ばれる新しいリサイクルプロセスを開発しました。DOEのクリティカルマテリアルズ研究所（CMI）などの他の研究活動でも、希土類元素やその他の重要な材料の新しいリサイクルおよび回収技術が研究されています。
新技術および代替品の研究開発
レアアースの国内生産と加工を拡大する努力に加え、米国のレアアースの潜在能力を引き出すもう1つの重要な要素は、レアアースへの依存度を低減したり、レアアースに完全に取って代わることができる新しい技術や材料の研究開発 (R&D) への投資です。現在、レアアースは多くの先端技術で重要な役割を担っていますが、現在進行中の研究開発努力により、レアアースに依存せずに同様の機能を果たす代替材料や技術の開発につながる可能性があります。
たとえば、DOEのオークリッジ国立研究所（ORNL）の研究者は、鉄と窒素の組み合わせに基づく新しい磁石ファミリーを開発した。その他の研究努力は、より少量の希土類元素を必要とするか、あるいは完全に希土類元素なしで機能する高性能永久磁石の開発に集中している。これらの研究開発イニシアチブは、レアアースの全体的な需要を削減し、重要な技術の材料基盤を多様化するのに役立つ可能性があります。
国際的パートナーシップの強化とサプライチェーンの多様化
米国が国内のレアアース資源と能力の開発に重点を置くのは当然ですが、米国のレアアースの潜在能力を引き出すことは、単独では達成できないことを認識することも重要です。国際的なパートナーシップの強化とサプライ チェーンの多様化は、包括的なレアアース戦略の極めて重要な要素です。米国は、同盟国やパートナーと協力してレアアースの新たな供給源を開発し、高い環境、社会、およびガバナンス基準を遵守する責任ある採掘と加工の実践を奨励することができます。
2020年、米国は欧州連合が主導し、カナダ、日本、韓国も参加する多国間イニシアティブである鉱物資源安全保障パートナーシップ（MSP）に加盟した。MSPは、鉱物資源の責任ある持続可能な開発を促進し、サプライチェーンを多様化し、単一の支配的なサプライヤーへの依存を減らすことを目的としている。志を同じくするパートナーと緊密に協力することで、米国は、より強靭で安全な世界レアアース市場の創設を支援することができる。
結論
米国のレアアース潜在能力を解き放つことは、輸入への依存を減らし、これらの重要な材料への安全なアクセスを確保するために不可欠です。この目標を達成するには、国内での探査と採掘、加工と精製能力の拡大、リサイクルと材料回収、新技術と代替品の研究開発、国際的なパートナーシップの強化とサプライチェーンの多様化を含む包括的なアプローチが必要です。こうした取り組みを推進することで、米国はサプライチェーンの途絶や地政学的リスクに対する脆弱性を軽減することができ、同時に国内産業と雇用の成長を支援することができる。
よくある質問
レアアース（希土類元素）とは？
レアアース（希土類元素）は、再生可能エネルギー・システム、電気自動車、防衛システム、民生用電子機器など、幅広い現代技術において重要な構成要素となっている、化学的に類似した17種類の元素からなるグループである。地殻中に比較的希少であることから「レア」アースと呼ばれているが、実際には存在量という点ではレアではない。17種類の希土類元素は以下の通り：イットリウム（Y）、ランタン（La）、セリウム（Ce）、プラセオジム（Pr）、ネオジム（Nd）、プロメチウム（Pm）、サマリウム（Sm）、ユウロピウム（Eu）、ガドリニウム（Gd）、テルビウム（Tb）、ジスプロシウム（Dy）、ホルミウム（Ho）、エルビウム（Er）、ツリウム（Tm）、イッテルビウム（Yb）、ルテチウム（Lu）。
レアアースの主な用途は？
レアアース（希土類元素）は、以下のような幅広い現代技術に不可欠な成分である：
- 風力タービン、電気モーター、発電機に使用される永久磁石
- 防衛システム、航空宇宙、医療用途に使用される高性能磁石
- エネルギー効率の高い照明やディスプレイに使用される蛍光体
- 自動車排ガス規制用触媒コンバーター
- 航空宇宙・防衛用途の高強度軽量合金
- スマートフォン、ハードドライブ、レーザーなどの電子部品およびデバイス
なぜ米国はレアアースの輸入、特に中国からの輸入に依存しているのか？
米国はかつてレアアースの主要生産国であったが、環境規制、人件費、中国との競争など、さまざまな要因が重なり、2000年代前半に米国のレアアース生産は減少した。その結果、米国はレアアースの輸入にますます依存するようになり、中国が世界の主要サプライヤーとして台頭してきた。レアアース市場における中国の優位性は、有利な地質、低い人件費、レアアース産業に対する政府の支援など、複合的な要因によるものである。
レアアースの輸入依存に伴うリスクとは？
レアアースの輸入、特に中国のような単一の支配的サプライヤーからの輸入に依存することは、米国にとっていくつかのリスクをもたらす：
- 地政学的リスク：一国からの輸入に依存することで、米国は地政学的緊張や貿易紛争による供給途絶の影響を受けやすくなる。
- サプライチェーンの混乱：COVID-19のパンデミックは、重要な原材料をグローバルなサプライチェーンに依存することのリスクを浮き彫りにした。世界のある地域での混乱がグローバルなサプライチェーンに波及し、欠品や価格変動につながる可能性があるからだ。
- 技術と知的財産の安全保障：知的財産や技術移転に関する規制が異なる国からのレアアース輸入に依存すると、米国が技術移転や知的財産の盗難のリスクにさらされる可能性がある。
アメリカのレアアースの潜在力を引き出すために、どのような措置が取られているのか？
レアアース（希土類）の輸入依存度を減らし、これらの重要素材へのアクセスを確保するため、米国は以下を含む包括的な戦略を推進している：
- 国内レアアース探査・採掘
- 加工・精製能力の拡大
- リサイクルと材料回収
- 新技術および代替品の研究開発
- 国際的パートナーシップの強化とサプライチェーンの多様化
米国はどのようにしてレアアースのサプライチェーンを多様化し、輸入への依存を減らすことができるのか。
レアアースのサプライチェーンを多様化し、輸入への依存度を下げるために、米国はいくつかの戦略を追求することができる：
- 探査、採掘、加工、精製能力への投資により、国内のレアアース生産量を増やす。
- 使用済み製品からのレアアースのリサイクルおよび材料回収を奨励する。
- 重要な用途における希土類元素の必要性を代替または削減できる代替材料と技術を開発する。
- レアアースの新たな供給源を開発し、責任ある採掘・加工慣行を推進するため、同盟国やパートナーとの国際的パートナーシップを強化する。