レアメタル
レアメタルは、、地球上での存在量が少なく、経済的にも技術的にも採掘が困難であるために希少とされる稀少金属の総称である。単体として取り出すことが技術的ハードルが高い素材で、採掘や精錬のコストが高くなる傾向にある。ニッケル（Ni）、クロム（Cr）、マンガン（Mn）、コバルト（Co）、タングステン（W）、モリブデン（Mo）、ニオブ（Nb）、タンタル（Ta）、ゲルマニウム（Ge）、ストロンチウム（Sr）、チタン（Ti）などに代表されるが、国際的な定義は明確ではない。半導体、電気自動車、再生可能エネルギー、医療機器などの先進材料には不可欠な素材であるが、その希少性と重要性のため国際情勢の状況次第で入手困難になることがある。
レアメタルの定義と特徴
レアメタルは、特定の分野での利用が進むことで需要が拡大し、その希少性が問題視されるようになった金属である。基本的に地球上に豊富に存在するが、地質学的な理由により経済的に採掘できる場所が限られていることが多い。また、レアメタルは高い比強度、耐腐食性、高温耐性といった優れた特性を持つため、特定の用途において不可欠な役割を果たす。多くは金属酸化物や複合鉱石の形で存在し、精錬や加工には高い技術力とコストが必要である。
レアメタルの種類
レアメタルには多様な種類が存在し、それぞれに特有の用途がある。例えば、リチウムは電気自動車やエネルギー貯蔵用のバッテリーに、コバルトはリチウムイオン電池の安定化材に利用されている。また、チタンは軽量で耐久性が高いため、航空宇宙産業や医療用インプラントに欠かせない金属である。これらのほか、ニッケル、タングステン、モリブデン、パラジウムなどもレアメタルに含まれ、産業や医療、電子機器において不可欠な素材として広く利用されている。
| 金属名 | 元素記号｜原子番号 | 主な用途 | 主な原産国 |
|---|---|---|---|
| リチウム | Li｜3 | ガラス、冷媒吸収材、リチウムイオン電池正極材 | チリ（約8割）、米国、ロシア、中国 |
| ベリリウム | Be｜4 | ベリリム銅合金、Ｘ線検出器窓、原子炉構造材 | アメリカ、ロシア、ブラジル |
| ホウ素 | B｜5 | ガラス、ホーロー、防虫剤、医薬品 | アメリカ、ロシア、トルコ、中国、カザフスタン |
| チタン | Ti｜22 | 合金、顔料、光触媒 | 中国、オーストラリア、南アフリカ共和国、インド |
| バナジウム | V｜23 | 鉄鋼、展伸材、超電導材、触媒 | ロシア、南アフリカ共和国、中国 |
| クロム | Cr｜24 | ステンレス合金、セラミックスの機械的性質向上 | 南アフリカ共和国（約8割）、カザフスタン、ジンバブエ |
| マンガン | Mn｜25 | 鉄鋼、合金、燃料電池、磁性体、薬品 | 南アフリカ、ウクライナ（約7割以上） |
| コバルト | Co｜27 | 超硬工具、特殊鋼、磁性体、触媒 | コンゴ（約50%）、キューバ、ザンビア、オーストラリア |
| ニッケル | Ni｜28 | ステンレス、めっき、触媒、磁性体、燃料電池 | ロシア、キューバ、カナダ、ニューカレドニア、オーストラリア、中国 |
| ガリウム | Ga｜31 | LED、半導体素子、超電導材、マイクロ波特性、磁気感応性 | カザフスタン、フランス、ロシア |
| ゲルマニウム | Ge｜32 | 蛍光体、半導体素子、触媒、サプリメント | アメリカ、ロシア、中国など |
| セレン | Se｜34 | 乾式複写機感光体、顔料、太陽電池 | チリ、米国、カナダ、ザンビア |
| ルビジウム | Rb｜37 | ガラス、触媒 | 世界各地 |
| ストロンチウム | Sr｜38 | ブラウン管ガラス、磁性体、花火の原料 | パキスタン |
| ジルコニウム | Zr｜40 | 耐火材、原子力燃料被覆管 | 南アフリカ共和国、オーストラリア、ウクライナ |
| ニオブ | Nb｜41 | 鉄鋼、超伝導材、耐食材、コンデンサ・レンズ | ブラジル（ほぼ全量）、カナダ（2〜3%） |
| モリブデン | Mo｜42 | 特殊鋼、合金、触媒 | アメリカ（約半分）、チリ、中国、カナダ、ロシア |
| パラジウム | Pd｜46 | 水素化触媒、排ガス触媒、電子部品、宝飾品 | 南アフリカ共和国、ロシア、米国など |
| インジウム | In｜49 | 低融点合金、蛍光体、透明電極、半導体素子 | カナダ、中国、アメリカ（約半数） |
| アンチモン | Sb｜51 | 合金、特殊鋼、難燃材 | 中国、ロシア、ボリビア、南アフリカ共和国（約9割） |
| テルル | Te｜52 | 特殊合金、複写機感光体、金属間化合物 | アメリカ、カナダ、ペルー |
| セシウム | Cs｜55 | メタアクリル樹脂用触媒、光ファイバ、光電素子 | カナダ（約7割）、ジンバブエ、ナミビア |
| バリウム | Ba｜56 | Ｘ線造影剤、ブラウン管ガラス、コンデンサ、磁性体、顔料 | 中国 |
| ハフニウム | Hf｜72 | 原子炉制御棒、ガラス、耐熱合金 | 南アフリカ共和国（6割）、オーストラリア |
| タンタル | Ta｜73 | 耐熱材、コンデンサ、超硬工具、原子炉制御棒 | オーストラリア、ナイジェリア、カナダ、コンゴ |
| タングステン | W｜74 | 超硬工具、管球フィラメント、特殊合金、触媒 | 中国（約半分）、カナダ、ロシア、米国 |
| レニウム | Re｜75 | Ni-RE超耐熱合金、合金、石油精製装置触媒 | チリ（約50%）、アメリカ、ロシア、カザフスタン |
| 白金 | Pt｜78 | 宝飾品、排ガス触媒、投資用製品、電子部品 | 南アフリカ共和国（約90%）、ロシア、米国、カナダ |
| タリウム | Tl｜81 | 殺鼠剤、低融点ガラス | 世界各地 |
| ビスマス | Bi｜83 | 低融点合金、金型用合金、磁性体、電子部品、触媒、高温超伝導 | 中国、オーストラリア、ペルー、ボリビア、メキシコ |
レアメタルの利用例
レアメタルは特殊鋼の添加原料として、鋼材の強度、耐熱性、耐食性などを向上させるために使用される。そのほか、個々のレアメタル固有の金属特性を活用する場面も多く、携帯電話のアンテナにはニッケル、チタン、液晶ディスプレイにはインジウム、発光ダイオード(LED)にはガリウム、自動車用排ガス触媒には白金、パラジウム、バナジウム、クロムなどが用いられている。
レアメタルの供給リスク
レアメタルの多くは特定の地域に偏在しており、世界の供給が一部の国や地域に依存しているため、地政学的なリスクが存在する。例えば、コバルトの多くはコンゴ民主共和国で生産されており、社会的不安定や労働問題が生産の制約となっている。リチウムは南米の「リチウム・トライアングル」と呼ばれる地域で豊富に産出されているが、環境への影響や地元住民の生活に対する懸念が存在する。これらのリスクにより、供給が不安定な状況が続いており、各国はレアメタルの代替材料やリサイクル技術の開発に力を入れている。
国際状況
レアメタルは占めており、日本では1983年より、安全保障の理由から供給停止などの障害に備え、国家と民間により60日分の消費量を目安として、ニッケル（Ni）、クロム（Cr）、タングステン（W）、マンガン（Mo）、コバルト（Co）、マンガン（Mn）、バナジウム（V）などの備蓄が行われている。
レアメタルのリサイクルと代替技術
レアメタルの供給リスクを軽減するため、リサイクル技術や代替材料の研究が進められている。特に廃電池や廃電子機器からのレアメタル回収技術が注目され、使用済みの電池からリチウムやコバルトを回収することで、新規の採掘を減らし供給を安定させる試みが進行中である。また、代替技術としては、例えばナトリウムイオン電池のようなレアメタルの代替を目指す技術開発も進められており、レアメタルへの依存度を減少させることが期待されている。
今後の展望と課題
レアメタルの今後の需要は、電動車やクリーンエネルギーの普及に伴い増加することが予測されているが、供給リスクと環境負荷への対応が重要課題である。レアメタルの採掘には環境への負担が伴うため、持続可能な資源利用が求められている。先進国と資源国の協力やリサイクル技術の促進、さらには新素材の開発が今後のレアメタルの安定供給にとって重要な鍵となる。