海水からの金属

新興企業は米国のマグネシウム生産の回復を目指しています。

リー・ハリス著

2023 年 10 月 6 日

午前5時30分

提供：科学史研究所アーカイブ

1942 年と 1943 年のダウ マグネシウムの広告では、立方体の海水と翼のあるマグネシウムのインゴットが戦闘機の両脇に置かれていました。

カリフォルニア州オークランドに本拠を置くスタートアップ企業は、海水を金属に変え、それを使って自動車、飛行機、人工衛星、ドローンを製造するという現代の錬金術のようなビジネスプランを立てている。

ダグラス・アダムスの SF 叙事詩『銀河ヒッチハイク・ガイド』に登場する惑星にちなんで名付けられたマグラテア・メタルズは、塩水を煮詰めた塩水に減らし、残った塩を電気分解して金属マグネシウムを生成する、よりコスト効率の高い方法を開発中です。

CEOのアレックス・グラント氏は、この製品を拡張して、主要な構造用金属であるアルミニウムやスチールに代わる、軽量でカーボンニュートラルな代替品を生み出すことができると期待している。 グラント氏によると、同社はすでに複数の政府契約を締結しており、非公開の大手自動車メーカーとプロジェクトを立ち上げているという。

海水から金属というと幻想的に聞こえるかもしれませんが、米国はすでに1世紀前にそれを製造していました。 ダウ・ケミカルは 1920 年代に航空機、自動車部品、爆弾用のマグネシウムの生産を開始しました。 1940年代、ダウはマグラテアが現在復活を望んでいる、メキシコ湾の海域からマグネシウムを採取するプロセスを改良した。

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しかし、今日、北米、ヨーロッパ、オーストラリアのすべてでマグネシウムの主要生産者は 1 社だけです。ユタ州の US マグネシウム社は、まだ運営されている間にスーパーファンドの拠点として宣言されるという異例の名誉を持っています。 米国マグネシウム社はパンデミック中に不可抗力（天災）を宣言し、施設をフル稼働状態に復旧するのに苦労していると伝えられている。

他の多くの天然資源や重要な部品と同様に、中国はマグネシウムの世界供給において支配的な地位を獲得しています。 マグラテアは、今度は再生可能エネルギーを利用して、アメリカの主要一次生産国としての地位を回復することを提案している。

同社はインフレ抑制法と希少鉱物に対する生産税額控除の恩恵を受ける立場にある。 問題は、地熱エネルギーを使用したリチウムの直接抽出と同様、費用対効果の高い方法で拡張できるかどうかです。 チームは、ダウ マグネシウムとアルミニウム企業ノルスク ハイドロの退職エンジニアと協力し、マテリアル ハンドリングのベスト プラクティスを共有してきました。 「10年後、20年後、彼らの知識は失われるでしょう。 しかし、彼らがまだ与えることができるうちに、私たちは多くのものを捕獲することができました」とグラント氏は語った。

製造業への投資拡大の一環として、マグラテアの入札は、材料科学の新興企業が、数十億ドル規模の鉄鋼を埋蔵している世界的な金属生産の巨大企業と競争できるかどうかを試すことになる。

アメリカのマグネシウム生産は、戦時中のサプライチェーンの混乱から生まれました。

ハーバート・ダウが 1890 年代にミシガン州ミッドランドに到着したとき、この地域は環境的に荒廃していました。 集中的な伐採により太古の森林は破壊され、伐採すべきものがほとんど残っておらず、伐採産業は後退していました。

ダウは、はるかに古い資源、つまりミシガン州中央部の深い帯水層を流れるこの地域の先史時代の海の塩分を利用する機会を捉えました。 彼はその苦い水から臭素、マグネシウム、その他の元素を抽出する化学事業を立ち上げました。

1914年、第一次世界大戦における連合国による封鎖により、当時世界の主要なマグネシウム生産国であったドイツからの輸入が遮断された。 この制限は、アスピリン、染料、化学薬品などの他の重要な物品について米国がドイツに依存していることを浮き彫りにし、ダウにマグネシウム生産を拡大する機会を与えた。

戦間期の小康状態の後、第二次世界大戦により国内のマグネシウム需要が激化しました。 航空機爆撃機と彼らが搭載した爆弾は両方ともマグネシウムを使用しており、燃焼すると明るく燃え上がります。 ダウは海洋からマグネシウムを抽出するプロセスを開発し、1941 年にテキサス州フリーポートに新しい工場を開設し、天然ガス、塩、硫黄、牡蠣が安価に入手できるガルベストン湾の場所を選びました。 カキの殻は酸化カルシウムの製造に使用されました。