แร่แรร์เอิร์ธ (Rare Earth Elements) คืออะไร?

แร่แรร์เอิร์ธ หรือ แร่หายาก หรือ Rare Earth Elements (REEs) เป็นกลุ่มของธาตุโลหะที่มีคุณสมบัติพิเศษและมีความสำคัญในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีและพลังงาน แร่เหล่านี้ประกอบไปด้วย 17 ธาตุ ได้แก่ ลิทิเนียม (Lanthanum), ซีเรียม (Cerium), พราเซโอดิเมียม (Praseodymium), นีโอดิเมียม (Neodymium), โพรมีเทียม (Promethium), ซาแมเรียม (Samarium), ยูโรเพียม (Europium), แกโดลิเนียม (Gadolinium), เทอร์เบียม (Terbium), ดิสโพรเซียม (Dysprosium), โฮลเมียม (Holmium), เออร์เบียม (Erbium), ทูเลียม (Thulium), อิตเตอร์เบียม (Ytterbium), ลูทีเทียม (Lutetium), สแกนเดียม (Scandium) และอิตเทรียม (Yttrium) แม้ว่าจะถูกเรียกว่า “แร่หายาก” แต่จริง ๆ แล้วพวกมันไม่ได้หายากมากนัก เพียงแต่พบในปริมาณน้อยกระจายอยู่ในแหล่งแร่หลายแห่งและต้องผ่านกระบวนการแยกสกัดที่ซับซ้อน ใบบทความนี้จึงขอเรียกทับศัพท์ว่า “แร่แรร์เอิร์ธ” เพื่อกันความสับสน

แร่แรร์เอิร์ธถูกใช้ในอุตสาหกรรมใดบ้าง?

แร่แรร์เอิร์ธเป็นองค์ประกอบสำคัญในหลายอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีและพลังงาน ได้แก่:

1. อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ – ใช้ในการผลิตชิปคอมพิวเตอร์ จอแสดงผล LED และอุปกรณ์สื่อสาร เช่น สมาร์ตโฟนและแท็บเล็ต
2. อุตสาหกรรมพลังงานสะอาด – แร่แรร์เอิร์ธ เช่น นีโอดิเมียมและดิสโพรเซียม ใช้ในการผลิตแม่เหล็กถาวรสำหรับกังหันลมและมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า
3. อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ – ใช้ในการผลิตระบบนำวิถี ดาวเทียม และอุปกรณ์เรดาร์
4. อุตสาหกรรมเครื่องมือแพทย์ – ยูโรเพียมและแกโดลิเนียมใช้ในเครื่อง MRI และอุปกรณ์เอกซเรย์
5. อุตสาหกรรมเคมีและเรืองแสง – ใช้ในการผลิตสารเรืองแสงสำหรับจอแสดงผลและแสงสว่าง LED

ประเทศที่มีแร่แรร์เอิร์ธมากที่สุด

แม้ว่าแร่แรร์เอิร์ธจะพบได้ในหลายประเทศ แต่แหล่งสำคัญที่มีปริมาณสำรองมากที่สุด ได้แก่:

1. จีน – เป็นผู้ผลิตและส่งออกแร่แรร์เอิร์ธรายใหญ่ที่สุดของโลก โดยมีส่วนแบ่งตลาดมากกว่า 60% ของการผลิตทั่วโลก (มีการสำรวจพบว่าปริมาณแร่แรร์เอิร์ธทั้งหมดที่ประเทศจีนพบอยู่ประมาณ 44 ล้านตัน) [1]
2. เวียดนาม – มีแหล่งแร่แรร์เอิร์ธสำคัญและเริ่มขยายอุตสาหกรรมการผลิต (22 ล้านตัน)
3. บราซิล – มีแหล่งสำรองแร่แรร์เอิร์ธในปริมาณมาก (21 ล้านตัน)
4. รัสเซีย – มีทรัพยากรแร่แรร์เอิร์ธและพยายามพัฒนาอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง (10 ล้านตัน)
5. สหรัฐอเมริกา – มีแหล่งแร่แรร์เอิร์ธที่เหมือง Mountain Pass ในรัฐแคลิฟอร์เนีย (1.8 ล้านตัน)
6. ออสเตรเลีย – เป็นผู้ผลิตแร่แรร์เอิร์ธสำคัญที่ไม่ขึ้นอยู่กับจีน (5.7 ล้านตัน)

แร่แรร์เอิร์ธในประเทศไทย

มีการศึกษาในปี 2009 [2] พบว่าประเทศไทยมีศักยภาพในการเป็นแหล่งแร่แรร์เอิร์ธ โดยเฉพาะในหินแกรนิตที่กระจายอยู่ทั่วประเทศ แหล่งที่สำคัญ ได้แก่:

• หินแกรนิตในภาคใต้ของประเทศไทย มีแร่แรร์เอิร์ธสะสมในชั้นดินผุพังของหินแกรนิต ซึ่งสามารถมีค่าความเข้มข้นของ REEs ได้สูงถึง 1,000 ppm
• หินแกรนิตชนิด Ilmenite-series มีแนวโน้มที่จะมีปริมาณแร่แรร์เอิร์ธสูงกว่าหินแกรนิตชนิด Magnetite-series โดยเฉพาะเมื่อผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางไฮโดรเทอร์มอล
• กระบวนการผุพังและการเปลี่ยนแปลงทางไฮโดรเทอร์มอล ทำให้แร่แรร์เอิร์ธสะสมอยู่ในชั้นดินผุพังและแร่ธาตุทนทาน เช่น โมนาไซต์ (Monazite, (Ce,La,Nd,Th)(PO₄,SiO₄)) และเซโนไทม์ (Xenotime, YPO4) ซึ่งไม่สลายตัวง่าย
• สายแร่ที่เกี่ยวข้องกับดีบุกและทังสเตน โดยเฉพาะในภาคใต้ ซึ่งการสะสมของแร่ในตะกอนลำน้ำและชายฝั่งทำให้เกิดแหล่งแร่แรร์เอิร์ธที่มีค่าทางเศรษฐกิจ

นอกจากนี้ การสะสมของแร่แรร์เอิร์ธยังพบได้ในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงของหินแกรนิตผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล เช่น การเกิด Greisenization และ Argillization ซึ่งช่วยเพิ่มความเข้มข้นของแร่แรร์เอิร์ธ โดยเฉพาะกลุ่ม Heavy REEs (HREEs) ที่พบร่วมกับแร่เคโอลิไนต์ (Kaolinite)

จากรายงานการผลิตพบว่าประเทศไทยนั้นมีปริมาณของการผลิตอยู่ที่ 7,100 ตันในปี 2023 ถือว่าสูงเป็นอันดับ 5 ของโลก! แต่ก็ตามหลังจีนที่เป็นอันดับ 1 อยู่ห่างๆที่ 240,000 ตัน

การนำเข้าและส่งออกแร่แรร์เอิร์ธในไทย

ประเทศไทยยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้าแร่แรร์เอิร์ธประเทศผู้ผลิตหลัก เช่น มาเลเซีย เวียดนาม จีน เนื่องจากปัจจุบันยังไม่มีการทำเหมืองแร่แรร์เอิร์ธเชิงพาณิชย์ภายในประเทศ โดยในปี 2023 มีการนำเข้าแร่แรร์เอิร์ธมูลค่า 97.4 ล้านเหรียญสหรัฐ [3] อย่างไรก็ตาม มีการส่งออกแร่แรร์เอิร์ธในรูปของแร่โมนาไซต์และเซโนไทม์ที่พบในตะกอนชายฝั่งและลำน้ำ โดยเฉพาะจากภาคใต้ของไทย คิดเป็นมูลค่า 5.19 ล้านเหรียญสหรัฐ

การนำเข้าแร่แรร์เอิร์ธส่วนใหญ่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ พลังงานสะอาด และอุตสาหกรรมการผลิตแม่เหล็กถาวร ทั้งนี้ รัฐบาลไทยกำลังศึกษาความเป็นไปได้ในการพัฒนาการสกัดและแปรรูปแร่แรร์เอิร์ธภายในประเทศเพื่อลดการพึ่งพาการนำเข้าและเพิ่มศักยภาพทางเศรษฐกิจ

สรุป

แร่แรร์เอิร์ธเป็นทรัพยากรที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีและพลังงานสะอาด แม้ว่าประเทศไทยจะมีแหล่งแร่แรร์เอิร์ธ แต่การพัฒนาอุตสาหกรรมนี้ยังต้องอาศัยการวิจัย การลงทุน และแนวทางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การจัดการทรัพยากรอย่างยั่งยืนจึงเป็นสิ่งสำคัญในการพัฒนาแร่แรร์เอิร์ธเพื่ออนาคต

อ้างอิง [1] https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024.pdf
[2] http://www.eatgru.sc.chula.ac.th/Thai/research/pdf/paper/93.pdf
[3] https://oec.world/en/profile/bilateral-product/rare-earth-metal-compounds/reporter/tha