许多清洁能源系统和先进技术所需的材料，其生产过程仍然伴随着巨大的环境成本。例如，稀土磁铁主要在中国制造，那里的环境法规和工业标准与瑞典有所不同。
稀土磁铁与全球供应风险
“这是一个地缘政治问题，”乌普萨拉大学材料化学教授马丁·萨尔贝里（Martin Sahlberg）说。
“在过去的一年里，随着贸易战和美国关税的出现，我们看到中国停止了稀土元素的出口。我们还可以提到特朗普在格陵兰岛问题上的举动以及乌克兰-美国矿产资源协议，作为地缘政治冲突的其他例子。”
生产稀土材料在环境方面也面临挑战。从矿床中分离和提纯这些元素通常需要有毒化学品，而且放射性物质经常存在于同一地质构造中。
“如今这是一个相当肮脏的行业，”马丁·萨尔贝里说。
稀土元素比其名称所暗示的更为常见
稀土元素对于显示器、磁铁和其他功能材料至关重要，这些材料在向更可持续社会的转型中发挥着重要作用。然而，尽管名为“稀土”，这些元素本身并不特别稀缺。
真正的挑战在于寻找那些元素浓度足够高、使得开采具有经济可行性的矿床。
“在瑞典，我们开采稀土元素的可能性，即使在国际上比较，也是相对较好的，”他说。
瑞典在基律纳（Kiruna）、贝格斯拉根（Bergslagen）以及格兰纳（Gränna）郊外的诺拉克尔（Norra Kärr）都有已知的稀土矿床。萨尔贝里的工作旨在建立在国内开采这些资源所需的科学基础，同时开发新型功能磁铁。
研究人员不想强行让瑞典的矿物适应现有的制造配方，而是希望设计出化学成分与当地矿床中天然存在的材料紧密匹配的磁铁。这种方法可以减少所需的加工量，并降低提纯和制造过程中的环境影响。
“如今，中国基本上拥有世界垄断地位，但我们不仅拥有矿床，还拥有良好的水资源和相对便宜的能源。在瑞典，人们也有兴趣引领绿色转型，”他继续说道。
盘点瑞典的矿产资源
这项跨学科合作预计将持续多年。首要任务之一是绘制瑞典各地可用稀土矿物的详细图景。
“这有点像电视节目《你的冰箱里有什么》，”马丁·萨尔贝里在解释这一过程时说。
“从历史上看，我们开采是为了获取特定的金属——铁、铜或黄金。我们在这里采取更广泛的方法，找出矿床中存在哪些元素以及它们的比例。我们对‘冰箱里有什么’进行盘点，以便尽可能高效地利用所有这些元素。我们正在根据我们现有的元素创造新的‘磁铁配方’，”他解释道。
研究人员计划检查每个矿床内元素的完整混合物，而不是针对单一的有价值金属。其目标是尽可能多地利用这些材料，并开发出适合现有资源的磁铁配方。
构建从岩石到磁铁的更清洁路径
材料理论物理学家、地质学家和材料工程师正在共同努力，寻找从原始矿床到成品的最可持续路线。他们的综合专业知识将有助于评估过程的每个阶段，从理解地质情况到设计和制造磁铁。
萨尔贝里将这项工作描述为应用导向的基础研究。尽管这项工作侧重于基础科学问题，但它与那些对瑞典和更广泛的绿色经济可能变得日益重要的技术紧密相关。
“我们所做的是基础研究，但处于一个在技术上极其重要的领域。”