両国間の貿易摩擦が高まる中、中国は最近、ガリウムとゲルマニウムの米国向け輸出を禁止した。
これらの鉱物は、コンピュータチップ、暗視ゴーグルなどの軍事技術、そして電気自動車や太陽電池の製造に重要な再生可能エネルギー産業で使用されるため、経済的に極めて重要である。これらはすべて、米国とEUにとって非常にセンシティブな分野である。
中国は供給に対して圧倒的な市場支配力を持っており、一次ガリウムの98%、一次ゲルマニウムの91%の供給源となっている。一次とは、鉱石などの「原料」を指す。これらの鉱物が使用される複数の分野では、代替品が存在しない。
ガリウムとゲルマニウムは、主要鉱物の副産物として極めて低濃度で存在する、いわゆる微量鉱物である。ゲルマニウムの主な供給源は、亜鉛製錬所の残渣と石炭フライアッシュ（石炭火力発電所で石炭を燃焼させた際に生成される粉状の残渣）である。
ガリウムは主に、ボーキサイト鉱石（アルミニウムの主要供給源）の副産物として、またボーキサイトからアルミニウムを抽出する工程で生産される。
中国による米国向けのこれらの鉱物の輸出禁止は、米国による3年間で3度目の中国の半導体（コンピュータチップ）産業に対する規制の直後に行われた。米国は、米国の安全保障を脅かす可能性のある用途に使用される可能性のある先端チップの中国向け輸出を制限しようとしている。
例えば、先端チップは人工知能（AI）を利用する電子戦アプリケーションや、極超音速ミサイルなどの先端兵器システムに使用される可能性がある。中国は、これらの鉱物の「軍民両用」を理由にガリウムとゲルマニウムの輸出を禁止したと述べた。
Reutersの2023年の報道によると、米国防総省はゲルマニウムの戦略的備蓄を保有しているが、ガリウムの備蓄は持っていない。2024年10月、米地質調査所（USGS）は、ガリウムとゲルマニウムの輸出の全面禁止により、米国のGDPが34億ドルの損失を被る可能性があると推定した。
これらの鉱物の用途は、国家安全保障用途をはるかに超えている。ガリウムは発光ダイオード（LED）を含む固体照明装置に使用される。ゲルマニウムは光ファイバーに使用され、ポリエステルとPLA（バイオプラスチック）の製造に使用される反応を加速する触媒としても使用される。これらの鉱物は、スマートフォン、ディスプレイ、ラップトップなど、私たちが日常的に依存する電子機器の製造に不可欠である。
では、中国がこれらの重要鉱物の一次生産をほぼ独占している状況で、米国は輸出禁止の影響を回避するために何ができるのか。
一つの方法は、米国内でこれらの鉱物の採掘を再開し、拡大することである。実際、米国防総省はすでにこれを検討していることを示している。
前述の通り、ガリウムは主にアルミニウムまたは亜鉛鉱石の処理の副産物として回収される。USGSによると、米国の一部の亜鉛鉱床には100万分の50までのガリウムが含まれているが、現在これらの鉱床からは回収されていない。
歴史的に、米国でのゲルマニウムの生産は、ユタ州ワシントン郡のApex鉱山の1箇所に限られていた。Apex鉱山は1980年代半ばにガリウムとゲルマニウムを主産物として生産していたが、その後閉鎖された。
米国のもう一つの選択肢は、例えば亜鉛と石炭の精製プロセスからはゲルマニウムの3-5%しか回収されていないことから、他の友好国の亜鉛、石炭、ボーキサイト精製所に投資することでこれらの鉱物の一次生産を多様化することである。北米最大のゲルマニウム供給業者はカナダのTeck Resourcesで、ブリティッシュコロンビア州のTrail製錬所で鉱物を抽出している。
もう一つの選択肢は、いわゆる二次供給源からの抽出を強化することである。これは主に、使用済みの電子機器やその他の寿命に達したハードウェアのリサイクルを意味する。二次供給に関する公式統計はないが、一部の報告では、総ガリウム供給の10%以下が二次供給源から得られていると推定している。ゲルマニウムの場合、この割合は30%に達する。
しかし、これらの鉱物の二次生産を増やすには重要な障壁がある。コンピュータチップなどのハードウェアでは、通常、鉱物が他の材料と組み合わされているため、リサイクルによる回収プロセスは非常に複雑である。これにより、鉱物の分離が困難になる。
結果として、中国の禁輸措置はこれらの鉱物にとって主要なサプライチェーンの混乱を引き起こしている。回収率がまだ低く、コスト競争力がないため、一次供給の減少は短期的には二次供給（リサイクル）で相殺することができない。
長期的には、両鉱物の回収プロセスにおける技術革新により、コストが削減され、供給が増加し、中国の鉱石への依存度が低下する可能性がある。
