텍사스, 꼭 필요한 공급망 정밀 검사를 위한 모델 제공

Emily Pickrell, UH 에너지 학자

반도체 칩은 점점 작아지고 있지만, 이를 충분히 공급할 수 없는 위기는 미국의 미래 녹색화에 대한 의문을 불러일으킬 만큼 컸다. 

칩은 컴퓨터부터 스마트폰까지 모든 분야에서 핵심적인 역할을 하지만, 화석연료 노하우를 대체할 기술, 특히 전기차, 태양광, 풍력발전소에서도 핵심적인 역할을 한다.

중국의 문제와 코로나XNUMX 대유행으로 인해 글로벌 공급망이 곤경에 빠지면서 국내 공급망의 부적절함이 강조되었습니다. 대신 자체 칩을 제조하는 데 가장 큰 제한 요소 중 하나는 무엇입니까?

희토류 재료가 필요합니다.

희토류 원소는 고등학교 화학 차트에 바로 나오는 이름입니다. 원자 번호 57부터 71까지(란탄족 원소)에 스칸듐과 이트륨을 더한 것입니다.

이러한 요소는 반도체를 포함한 다양한 첨단 기술 제품에 이상적인 전도성 또는 자기 특성을 가지고 있습니다.

최근 몇 년 동안 미국은 희토류 원소(REE)의 대부분을 수입했으며, 그 중 80%가 중국에서 수입되었습니다. 마이크로프로세서 칩 제조의 대부분은 해외, 특히 아시아의 더 저렴한 지역으로 이전되었습니다. REE는 전 세계적으로 희귀하지는 않지만 추출이 어렵습니다. 이는 광석이 빠르게 산화되기 때문입니다. 채굴이 어렵다는 것은 이러한 광산이 빈번하게 광범위한 수질 및 토양 오염을 유발한다는 것을 의미합니다.

2020년으로 접어들면서 공급 중단과 홈 오피스의 급증으로 인해 컴퓨터와 마이크로칩에 대한 수요가 급증하면서 반도체 공급망이 곤경에 빠졌습니다.

모든 신차의 컴퓨터화 증가로 인해 자동차 부문이 이러한 공급망 문제에 취약해졌습니다. 포드, 재규어 랜드로버, 폭스바겐, 제너럴 모터스, 닛산, 다임러, BMW, 르노는 칩 부족을 이유로 공장을 폐쇄하거나 생산을 축소했다.

그리고 부족 현상은 쉽게 악화될 수 있습니다. 바이든 행정부는 50년까지 EV 판매 점유율 2030% 목표를 설정했습니다. 하이브리드 차량과 배터리 차량 모두 전기 자동차에는 이러한 차량에 필요한 전기 모터에 REE가 필요합니다. 이러한 EV 판매 목표를 달성하려면 강력한 국내 REE 공급망이 필요할 것입니다. 특히 국가가 모든 녹색 투자를 경제적으로 이익을 얻으려는 경우 더욱 그렇습니다. 

그러나 베트남, 러시아, 호주, 브라질과 같은 지역에 희토류 물질이 풍부하다고 해서 미국이 자체적으로 충분한 자원을 보유하고 있지 않다는 의미는 아닙니다. 텍사스, 캘리포니아, 미네소타, 와이오밍, 알래스카는 모두 희토류 광물의 상당량을 보유하고 있습니다.

이 심각한 위기 이전에도 트럼프 행정부와 바이든 행정부는 모두 국내 제조업을 부활시키겠다는 약속을 바탕으로 캠페인을 전개했고, 이러한 공급망 구축의 필요성에 초점을 맞춰왔습니다.

광산업에 국가 비상사태를 선포한 트럼프 대통령의 2020년 행정명령에 따르면 정부는 군수품과 미사일의 희토류 원소에 최대 1.75억350만 달러, 마이크로 전자공학에 XNUMX억XNUMX만 달러를 지출하는 것으로 예산을 책정했다.

Biden 행정부는 이러한 공급망 개발을 기반으로 인프라 법안에서 중요한 희토류 광물 생산을 장려했습니다.

미국이 예상되는 수요 급증을 충족시키기 위해 그렇게 할 수 있는지 여부와 얼마나 빨리 대응할 수 있는지는 또 다른 문제입니다.

라이스 대학교 베이커 연구소의 에너지, 광물 및 재료 연구원인 Michelle Michot Foss에 따르면 전통적인 광산 및 금속 프로젝트가 운영되기까지는 15~XNUMX년이 더 합리적인 시간 추정이라고 합니다. Foss는 지난해 의회에서 운송 탈탄소화를 위한 공급망 고려 사항에 대해 증언했습니다.

Foss는 "비용이 훨씬 더 많이 드는 지하 채굴의 경우 시간이 얼마나 걸릴지 누가 알겠습니까?"라고 말했습니다. “미국과 캐나다 등 여러 곳에서 아직 빛을 보지 못한 채 15~20년에 걸쳐 진행되는 프로젝트가 있습니다. 니켈, 백금/팔라듐, 희토류 – 정말 단단합니다.” 

한편 텍사스는 희토류 공급망 개발이 어떻게 작동할 수 있는지 보여줌으로써 자체 사례를 만들려고 노력하고 있습니다.

주정부 관리들은 정부와 민간 기업 모두를 위해 이러한 공급망 개발을 우선순위로 삼는다는 아이디어를 위해 힘을 모았습니다.

텍사스 기업협회(Texas Association of Business)의 글렌 해머(Glenn Hamer) 최고경영자(CEO)는 “이것은 미국 에너지 생산을 선도하는 텍사스에 대한 관심이 높아지고 있는 문제”라고 말했다. "독립성을 유지한다는 것은 국내적으로나 국제적으로 친구를 통해 올바른 공급망을 확보하는 것을 의미합니다."

주정부는 2021년 XNUMX월 보고서에서 희토류 매장지를 공격적으로 개발하기 위한 구체적인 계획을 세웠습니다. 

그리고 국가는 계획을 실행에 옮길 수 있는 속성을 갖고 있습니다. 상대적으로 광산 친화적인 규정, 우수한 인프라 및 세금 인센티브는 이미 USA Rare Earth와 같은 회사가 매장을 설립하도록 장려하는 데 도움이 되었습니다. USA Rare Earth는 950년까지 서부 텍사스 시에라 블랑카의 국유 2023에이커에서 특정 희토류 채굴을 시작할 계획입니다. 이 회사는 희토류를 현장에서 처리할 계획이며 광산에서 16~17개의 희토류 원소를 생산할 것으로 예상합니다. (현재 국내 광산은 캘리포니아주 샌버너디노에 단 XNUMX개만 존재합니다.)

텍사스는 또한 현재 중국이 지배하고 있는 광산 산업 분야인 필요한 희토류 처리 현장을 구축하려고 노력하고 있습니다. 텍사스에 본사를 둔 회사 중 하나인 Blue Line은 텍사스 혼도에 희토류를 분리하는 시설에 대한 연방 자금 지원을 받았습니다. 희토류 광물은 호주 파트너인 Lynas Rare Earths Ltd.에서 생산될 예정입니다.

Lone Star 주는 또한 전자 폐기물에서 희토류 원소를 재활용하는 최초의 시설 중 하나인 San Marcos에 본사를 둔 Urban Mining Co를 유치하고 있습니다. 이 회사는 사용 가능한 희토류를 수확하려는 소규모 파일럿 프로그램에 대해 국방부와 계약을 맺었습니다. 강요.

텍사스는 선한 일을 함으로써 잘되기를 희망합니다. 이러한 희토류 특성을 요구하는 생산 라인을 갖춘 더 많은 회사를 유치하고 더 많은 일자리를 창출하고 경제를 성장시킬 것이라고 믿습니다.

이 중 일부는 이미 발생하고 있는 것으로 보입니다.

삼성전자는 올해 17월 텍사스 칩 공장에 1억 달러를 투자할 계획을 발표했다. 인프라를 입지 이유 중 하나로 꼽았다. 테슬라는 지난 XNUMX월 본사를 텍사스로 이전할 계획을 공식화했다. 주에서 EV 생산을 계속 확대하면서 XNUMX억 달러의 투자를 계획하고 있습니다.

분명히, 이 초기 텍사스 공급망은 칩과 필요한 REE에 대한 미국의 증가하는 수요를 충족시키기에 충분하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 핵심 제조 공정을 해외로 이전하는 것이 결과를 가져오지 않는다는 망상에서 우리가 깨어나고 있다는 것은 고무적인 신호입니다.

휴스턴 대학교 공급망 및 물류 기술 프로그램 디렉터인 마가렛 키드(Margaret Kidd)는 “약간의 진전이 있지만 적어도 어딘가로 향하고 있습니다.”라고 말했습니다. "텍사스가 미국 전체의 칩 공급망 문제를 해결하지는 못하겠지만 이는 긍정적인 조치입니다."

Biden의 25년 녹색 경제를 달성하려면 현재 희토류 공급량의 2050배가 필요할 것으로 추정되며, 그것이 너무 빨리 이루어질 수는 없습니다.

에밀리 픽렐 베테랑 에너지 기자로 유전에서 공업용 수 정책, 멕시코 기후 변화 법률에 대한 최신 정보에 이르기까지 12 년 이상의 경험을 가지고 있습니다. Emily는 미국, 멕시코 및 영국의 에너지 문제에 대해보고했습니다. 저널리즘 이전에 Emily는 미국 정부 책임 사무소의 정책 분석가로 일했으며 국제 원조 조직인 CARE의 감사관으로 일했습니다. 

UH Energy는 에너지 교육, 연구 및 기술 인큐베이션을위한 휴스턴 대학교 (University of Houston)의 허브로서 에너지 미래를 형성하고 에너지 산업에서 새로운 비즈니스 접근 방식을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.