口腔历史:亚历克斯金

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关于亚历克斯·金

亚历克斯金

亚历克斯金自2013年以来,他一直担任艾姆斯实验室关键材料研究所所长,负责监督稀土矿物加工和回收方面的创新、这些元素替代材料的开发以及全球供应的经济分析。他曾任美国能源部艾姆斯实验室主任、普渡大学材料工程学院院长和纽约州立大学石溪分校材料科学教授。

在这次采访中,金讨论了采矿业在过去四十年中的演变。

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关于面试

亚历克斯·金:保罗·伯内特于2014年进行的访谈,加州大学伯克利分校班克罗夫特图书馆口述历史中心,2015年。

版权声明

2015年9月29日,加利福尼亚大学摄政官和亚历克斯·金签署了一份法律协议,涵盖了本手稿的所有用途。因此,手稿可用于研究目的。手稿中的所有文学权利,包括出版权,均归伯克利加州大学班克罗夫特图书馆所有。只要是非商业性的,并且引用得当,本次采访中多达1000字的摘录可以在未经许可的情况下引用发表。

应向加州大学伯克利分校公共服务负责人班克罗夫特图书馆(邮政编码6000,邮编94720-6000)申请出版报价许可,并应遵循在线说明http://bancroft.berkeley.edu/ROHO/collections/cite.html

建议引用以下口述历史:

Alex King,“Alex King:关键材料研究所,挑战与机遇”,由Paul Burnett于2014年主持,加州大学伯克利分校班克罗夫特图书馆口述历史中心,2015年。

访谈视频

第1部分

第2部分

第3部分

面试

受访者:亚历克斯·金
采访者:Paul Burnett
日期:2015
地点:加利福尼亚州伯克利

伯内特:

这是Paul Burnett就商业系列的采矿项目采访Alex King博士。我们在宾夕法尼亚州匹兹堡的劳伦斯会议中心参加材料科学与技术会议。现在是2014年10月13日,这是磁带一。金博士,欢迎。

国王:

谢谢您。

伯内特:

我参加了你今天早上的演讲。你在这次会议的全体会议上做了一次演讲,这是一个非常热门的话题,从某种意义上说,它很紧迫。你能告诉我们一些人所说的“稀土危机”吗

国王:

是 啊。我认为“危机”是一个被广泛使用的术语。我们试图避免一点。但大约在2010年发生的事情是,全世界97%的稀土来自一个地方,而那个地方就是中国。中国宣布将限制稀土出口。对此有一定程度的担忧,更不用说恐慌了。所以价格开始上涨。各国政府开始向其技术顾问提出问题,人们的关注程度上升到了很高的水平。2010年年中和2011年初发生的情况是,在危机初露端倪之前,稀土价格飙升至其价值的25倍左右。自那以后,它们的数量有所下降,但由此产生的结果是,包括美国政府在内的世界许多地方都认识到,我们需要担心那些我们没有明确替代品、我们只有单一来源的材料,无论这些来源在哪里。所以这些材料现在被称为关键材料,所有这一切的结果之一是创建了关键材料研究所,我现在负责指导该研究所。

伯内特:

对,对。这也许有点令人惊讶,因为这是一个如此惊喜。【笑声】

国王:

是的,毫不意外的惊喜实际上是最难应对的。但是的。

伯内特:

嗯,只是,是否有国防部部门或官员负责维持对全球供应和关键要素的了解?

国王:

是的,有。有一个叫做国防后勤局的机构,负责确保美国军队,或者更准确地说,美国军队,拥有从食物到靴子到衣服、燃料等一切所需的物资,但基本上是制造物品的材料。每年,国防后勤局都必须向国会提交一份报告,向国会报告他们对未来12个月内任何物质、材料供应的担忧。通常情况下,国防后勤局会报告说,在接下来的12个月里,我们有足够的材料可用,这就是他们真正报告的内容。所以这是一个非常狭隘的说法。当能源部开始调查关键材料时,他们开始关注的不是我们未来12个月的需求,而是我们预计未来5年和15年(即2010年和2011年)对材料的需求。因此,他们对未来的预测相当遥远,而对未来遥远的预测不一定非常可靠。但当他们开始预测时,很明显,有更多的材料,供应商很少,我们可以预测需求增加,目前我们没有明确的替代品。

所以他们开始编纂的并不是一个列表,而是一个图表,我在今天早上的演讲中展示了这个图表,如果你愿意的话,他们绘制了元素的重要性。在纵轴上没有这个元素会有多难,在横轴上有这个元素会有多难。事实证明,获取元素的难度几乎与源的数量直接相关。如果只有一个,你会认为风险很大。如果有两种来源,风险仍然很高。例如,像铁一样,世界各地都有铁矿石的来源。我们认为这不是一个高风险。因此,风险轴几乎完全由来源数量决定。需求轴很大程度上取决于该材料对于其特定用途的特殊性。因此,稀土显示出供应中断的风险非常高,而且对于许多不同的清洁能源技术来说,稀土也很重要。当然,军方感兴趣的技术与能源部感兴趣的有点不同,尽管也有相当多的重叠。

伯内特:

我想象,我想象。我了解到,2013年,国防部宣布有效采购关键材料库存。

国王:

正确的。是的,他们列举了一些不同的材料,他们认为这些材料有足够的风险,他们想采取一些实际行动来确保未来12个月的供应。其中包括镝,一种稀土元素,恰好也在我们的名单上。因此,对这种特殊材料的兴趣有一些趋同。是 啊。

伯内特:

也许我们也应该澄清,因为根据你的授权定义的关键材料与“稀土元素”并不完全相同

国王:

正确的。是 啊。这有时有点令人困惑。今天,几乎每个人的关键材料清单上都有几种稀土元素,人们一般将稀土元素称为关键材料。他们不是。并非所有稀土都是关键材料。并非所有的关键材料都是稀土。但在我所看到的所有关键材料清单中,排名第一的是几种稀土。所以他们是关键材料的海报儿童。

伯内特:

正确的。我还读到,稀土一词早在19世纪就被创造出来,用来定义当时被认为非常稀少但实际上绝大多数情况下并不稀少的这组元素。但问题是提取和分离。这是关键。

国王:

没错。所以我有时会在演讲中说,它们既不稀有,也不是地球。除此之外,这个名字很好。更好的名字实际上是镧系元素。它在技术上是准确的。但是的。稀土的丰度,也就是地壳中所有原子的分数,是这种特殊元素,广义上说,就是我们所说的丰度。当你在元素周期表中从左向右看时,稀土的丰度会下降。镧和铈是最轻的稀土元素。这些原子的数量与镍或铜一样多。所以一点也不罕见。当你读到镧系元素系列的另一端,你看到的是镥,它是重稀土元素之一,然后你谈论的是实际上相当稀有的物质。然而,它们之所以被称为稀土,是因为它们最初很难在化学上相互分离。它们有一种特殊的电子结构,这实际上意味着它们具有几乎相同的原子半径,至少从一个到另一个,穿过周期表,并且它们具有几乎完全相同的电负性,这意味着化学家用来分离它们的两种方法并不很有效。原子的大小是一样的。因此,它们对电子的亲和力或对氧和氢的亲和力基本相同。所以很难把他们分开。因为很难让他们分开,所以没有人有很多这样的人。所以,是的,在没有人拥有的意义上,它们是罕见的。但相对而言,它们数量很多。它们在任何地方都不是很集中。因此,如果你谈论镍或铜,它们的丰度与某些稀土相当,这些元素的浓度很高。你在任何地方都找不到这么高浓度的稀土。

伯内特:

你说他们最初很难分开。在过去三十年左右的时间里,这一领域是否取得了进展?

国王:

嗯,在过去的四五十年里,是的。第二次世界大战后不久,我们学会了如何分离稀土。第二次世界大战结束后,我们学会了如何在工业规模上做到这一点。这是一个乏味的过程。这不是小事,但很容易理解。我们知道怎么做。人们已经做了很长很长时间了。但它的化学性质相当令人讨厌。

伯内特:

而能源密集型呢?

国王:

是的,可以。所以有几个阶段,对吧。当你开采矿石时,你基本上是从地面挖出岩石,然后压碎岩石,然后把粉末分成你想要的和你不想要的东西,这与任何其他金属开采作业一样耗能。当你把矿石溶解成酸的时候,这是第一个阶段,它会变得能量密集。然后,你得到了所有稀土或多或少以氧化物或离子形式混合的溶液。这是我们将稀土从彼此之间分离的点,这是通过一系列溶剂萃取步骤完成的,大约需要400个步骤。400个阶段-

伯内特:

400个阶段。

国王:

-溶剂萃取。所以你基本上是把有机相和无机相混合在一起,摇晃它们,然后希望你想要的稀土优先溶解在其中一种或另一种中。事实证明,他们在控制良好的情况下这样做,但并不十分优惠。所以你会在一个阶段得到一点浓缩,在另一个阶段会有一点耗尽。然后你一次又一次地重复,直到你得到足够的浓缩,可以分离。所以这需要大量的时间,大量的化学物质,大量的酸,大量的挥发性有机化合物。所以有很多污染的机会。一旦你把它们分开,你仍然会得到稀土氧化物,把氧化物转化为金属确实是非常耗能的。这通常是电解的,意味着大量电流通过电解液浴,并试图在一个或另一个电极上电镀出你想要的材料。

伯内特:

因此,这是一个艰难的过程。这是可以理解的。这是一个困难的过程,但它是相当耗能的,正如你所说,从机械或化学工程的角度来看,很乏味。但也有一种毒性因素,这可能与美国的生产问题密切相关。你能谈谈这个吗?

国王:

是 啊。因此,稀土本身并不被认为具有剧毒性,但普罗米修姆除外,它在自然界中并不存在。它具有放射性。但其他药物不被认为有毒。事实上,你可以摄入相当多的它们,而不必担心,我并不建议这样做。但有毒的是所使用的酸,它们通常以相当高的强度溶解在硫酸或盐酸中,你不想被这些酸包围。在分离厂,你总是会有大量的有机化合物,通常是石蜡,坦率地说,煤油,这也不是剧毒的。但它有很多。它蒸发了。但坦率地说,最大的风险是火灾。这些工作都是在不太现代化的设施中完成的,周围有很多煤油,人们不会对工厂进行现代化改造,因为在达到这一点之前,工厂往往会被烧毁。

伯内特:

真的?【笑声】

国王:

是 啊。

伯内特:

那太可怕了。因此,如果你愿意的话,回到这种地缘战略失衡的问题上来,以及到21世纪末,中国垄断了约97%的稀土市场这一事实。早在20世纪80年代,美国就生产了其中很大一部分,大约60%或70%。

国王:

是 啊。事实上,七十年代和八十年代的稀土被称为“山口时代”,因为加利福尼亚州山口有一座矿山,实际上生产了世界上绝大多数稀土供应,达到了当时的需求量。我认为该工厂于2002年关闭,2011年在危机期间重新开业,尽管拥有并经营该矿的Molycorp公司实际上在稀土危机出现之前就开始了重新开业的工作。所以他们正在努力。他们知道这是一个挑战,因为所有的资源都来自中国。但坦率地说,2002年发生的事情是,该矿变得无利可图。由于一些原因,它变得无利可图。在满足环境法规方面存在挑战。据我所知,没有任何特别的规定,有人说“你必须停止采矿”,但这只是满足所有规定的持续成本是一项额外的业务费用。而中国的产量在增加,价格在下降。当时,Molycorp无法开采稀土,也无法以与中国相同的价格出售稀土,而且仍在盈利。因此,他们关闭了该矿,不久之后,中国基本上拥有了稀土世界。

伯内特:

嗯,看起来Molycorp或其前身Molybdenum Corporation,我不知道这是不是同一家公司,由同一个人所有?

国王:

是 啊。因此,Molycorp这个名字在许多业主中一直沿用至今。因此,它一度归优尼科所有,归雪佛龙所有,然后一群前Molycorp雪佛龙员工实际上从雪佛龙手中买下了资源,并开始尝试重新开放矿山。当它关闭时,我认为它属于雪佛龙所有。这群经理从该公司购买了它,然后将其重新开放。

伯内特:

我想,他们曾有过一些高温,因为我认为,在九十年代曾有一些管道或衬管破裂-

国王:

是的,有一些酸液溢出,这不是一件好事,无论你在哪里。原来它在拉斯维加斯和洛杉矶之间的沙漠里。这是一个相当贫瘠的地方,但对许多生物来说,这实际上是一个非常关键的环境,包括濒临灭绝的沙漠龟。你不想在沙漠乌龟的环境中到处撒酸。他们在重新开放矿场时所做的一件事就是非常非常努力地控制所有使用的化学品,特别是回收矿场中使用的所有水。

伯内特:

正确的。很明显,环保局已经通过了许可,他们对所发生的一切都很满意?

国王:

是 啊。因此,美国环保局和加利福尼亚州环境保护局。Molycorp非常谨慎地解释说,许可过程是艰难和公平的,他们很高兴能通过。

伯内特:

因此,这最终将上升到可以生产的程度——我认为统计数据就像是所需供应量的四分之一?这是一个理想吗?

国王:

是 啊。因此,“凤凰计划”(Project Phoenix)分两个阶段实施,这是将矿山恢复原状的想法的名称。其中一个项目将达到每年约1.9万或2万吨稀土氧化物,而第二阶段的稀土氧化物产量将再次增加。因此,如果这两个阶段都上线,他们将生产约40000吨,每年3600至40000吨。他们已委托第一阶段。它一直在努力达到每年1.9万吨的产量,但他们实际上在新闻稿中宣布,我今天早上看到的最后一个路障是,他们在生产过程中的一个环节遇到了瓶颈,这确实阻碍了生产,他们已经增加了工厂该部分的产能,并声称现在可以达到19000吨/年的生产速度稳定可靠。到目前为止,他们已经做到了一两次,但现在他们有信心能够可靠地做到。现在的问题是,稀土价格已经回落,由于系统出现了所有故障,他们能否以足够低的成本运营该工厂以维持生存。

伯内特:

有没有与联邦政府或国防部就一个新兴行业的争论进行过对话,关于保护稀土,直到问题解决,他们可以在市场上自立?

国王:

据我所知,还没有。但是幕后有很多事情要做。

伯内特:

嗯,他们已经承诺投入1.3亿美元来购买这些库存。我想这是一个开始。我想他们可能不会从中国人那里购买。

国王:

我想他们会从哪里买的。是的。

伯内特:

正确的。可以。如果我超出了你的专业范围,请告诉我。这有几个近因,我不打算用“危机”这个词来形容中国稀土市场的不平衡,有一个故事是关于一些地缘政治阴谋,我想请你解释一下。

国王:

当然。

伯内特:

另一个是关于中国人自己试图在国内一些行业占据统治地位的问题。你能解释一下这两个故事吗?

国王:

是 啊。人们说了很多事情,也发生了很多事情。并不是说的每一件事都是完整的故事或完整的事实。并不是所有发生的事情都被完全准确地报道了。因此,在这种背景下,当中国总理是邓小平时,他曾说过:“中东有石油,中国有稀土。”这被视为一种评论,表明他们将使用稀土来施加政治影响,就像石油用于施加政治影响一样。这一评论有一段时间没有进行过太多讨论,但人们还记得,2010年尖阁列岛渔船事件发生时,日本海军逮捕了一艘中国拖网渔船,原因是该渔船在有争议的领海捕鱼。这在东海并不罕见,但在这个特殊的时刻,稀土价格开始上涨几个月后,中国宣布出口限制几个月后。当拖网渔船船长在日本被拘留时,中国宣布,在船长获释之前,他们将暂停向日本出口任何稀土。这是一个严重的威胁,因为日本是其制造业最大的稀土用户之一。稀土特别用于制造磁铁。磁铁用于制造电子产品。它们也被用于制造混合动力汽车,我认为日本决心不会失去其在混合动力汽车领域的主导地位。所以这是一个非常严重的威胁。这向世界发出了一个明确的信号,即中国愿意利用其对稀土的所有权,以外交手段获取其想要的东西。在这种情况下,外交上的措辞可能不太恰当。

在这一切的背景下,当中国开始限制稀土出口时,这是一种行为模式的一部分,他们最初限制稀土矿石出口,以利于出口精炼金属,因此,稍微提升了价值链。然后从出口稀土金属开始,他们想出口成品磁铁或任何种类的成品金属合金。从那里你可以看到轨迹,好的,现在我们只看到磁铁。我们不想出口磁铁,但-

伯内特:

完成了吗?

国王:

-包含磁铁、电机、发电机或磁盘驱动器或其他任何东西的设备。然后你可以看到它是如何发展的,因此中国成为了所有含稀土物质的制造商,而不仅仅是稀土的供应商。因此,在我们失去稀土供应后,人们担心会失去下游制造业。然后,在这一切发生的某个时候,当西方抱怨中国的出口限制时,中国开始告诉我们,出口限制的原因是我们正在减少产量,以便我们可以清理稀土矿的一些环境问题。证据是他们一直在努力。然而,这是否是主要原因,众说纷纭。

伯内特:

但你确实同意,似乎部分原因是中国企业基本上是垂直整合的?他们正在回过头来,接管从提取到加工直至制成品的各个环节。

国王:

正确的。我认为接管可能是一个有点贬义的词。让我们看看中国还发生了什么。我在前面的演讲中提到,世界中产阶级的增长现在几乎完全是由中国及其大规模经济发展推动的。因此,随着中国成为一个更加中产阶级的国家,成为一个制造业国家,成为世界其他地区的供应者,中国的贫困,中国的贫穷阶层,正在消失。当然,接下来发生的事情是,所有那些生活中比耕田或种稻更有意义的中国公民都想要更多的商品,他们想要电话,他们从电动助力自行车开始,很快就换上了摩托车和轻便摩托车,然后很快又换上了汽车。因此,中国希望为本国人民提供商品,同时也为世界其他地区提供商品。这是一个有趣的问题,他们是否真的能够生产出足够的稀土或其他一些材料,以满足国内需求,因为它正在蓬勃发展。因此,中国真的想消除世界其他地区的制造业并不一定是真的,但他们希望能够为自己的人口制造。而且可能没有足够的材料来满足中国经济增长和世界其他地区持续需求。

伯内特:

这里面可能有仇外心理,对吧?在这么多不同的领域都有很多对中国的抨击,正如你所见,这可能只是故事的一部分。

国王:

正确的。我希望你对抨击中国的行为非常小心。并不是所有事情都像人们描述的那样。中国有自己的需求。任何主权国家都会努力满足自己的需求。这不一定是所有这些行为的借口,但你必须理解为什么中国会从那里来,那里正在发生的难以置信的经济增长率,坦率地说,这也可能对世界其他地区有利。

伯内特:

对,对。当然,这其中有一些政治因素,也许还有一些政治因素。

国王:

当然。

伯内特:

但是,在供应链管理方面,还有一个更大的问题,也许是前面的问题,以及当我们想到以市场为导向的发达国家时,谁是掌舵人的问题。你在全体会议上提到的一件趣闻轶事是,过去三十年来,材料科学家一直在接受培训,只将其作为化学问题来处理,而没有真正了解元素的来源。因此,考虑到这一点,我们可以谈谈发展关键材料研究所的对策和任务吗?为此,你能给我们介绍一下艾姆斯实验室的历史吗?因为这并不是一个必然的结论,它将属于艾姆斯。

国王:

是的,没错。

伯内特:

你能谈谈艾姆斯实验室和你在其中的角色吗?这样我们就可以在这个故事中了解一下金博士。

国王:

好的,当然。因此,艾姆斯实验室的根基作为曼哈顿项目的一部分奠定了。有一位化学家在当时位于爱荷华州艾姆斯的爱荷华州州立学院工作,名叫弗兰克·斯佩丁。斯佩丁是一位伟大的分离化学家,恩里科·费米曾请他帮助曼哈顿项目进行铀分离。故事是这样的,他被特意邀请到芝加哥,在费米的实验室工作进行分离,我想他的回答是,“好吧,我很乐意为你分离铀,但我不想离开爱荷华州的艾姆斯,”在他看来,艾姆斯是地球上最适合居住的地方。这真的是一个很适合居住的地方。但简短的故事是,在爱荷华州州立学院的校园里,在一栋木结构建筑里建立了一个实验室,他们在那栋建筑里分离了2000吨铀,即未经浓缩的铀金属,所有这些铀都用用过的威士忌桶运到了费米在芝加哥的实验室。这就是开始。

第二次世界大战结束时,在曼哈顿计划等项目取得成功后,当时的原子能委员会决定,它通过曼哈顿计划建立了这一巨大的资源,它需要对此做些什么。他们提出了国家实验室的想法。因此,艾姆斯实验室于1946年或'47年成立为国家实验室。我不确定我的日期是1947年。但实验室是在那时建立的。弗兰克·斯佩丁是该实验室的创始主任。该实验室开始致力于分离稀土。这是我们实现目标的第一步。因此,从那一天起,我们真的拥有了稀土科学方面的专业知识和卓越中心。我们分离了稀土。我们在他们其中一栋大楼的一个实验室里有地球上最纯净的稀土,如果有人想研究稀土,他们要么到艾姆斯实验室来做,要么买我们的材料在自己的实验室里做。因此,当稀土危机爆发时,人们认为艾姆斯实验室将是应对措施的一部分。

伯内特:

还有其他竞争者吗?世界上还有其他稀土研究中心吗?

国王:

我们被告知,中国正在进行大量关于稀土的研究,但我们没有看到太多。我认为这更多的是工程水平、采矿、分离等方面的研究。但就稀土方面的专业知识而言,是的,还有其他地方研究稀土和稀土,但没有一个地方像艾姆斯实验室那样专注于稀土本身。该实验室于2009/2010年,当时这一切都刚刚起步,年预算约3000万美元,其中至少三分之一用于稀土研究。因此,三分之一的国家实验室专门专注于任何事情都是不寻常的。

伯内特:

艾姆斯实验室也有更广泛的授权。许多国家实验室从七十年代开始就这样做了。你能谈谈吗。

国王:

正确的。如果你问美国能源部总部的人关于艾姆斯实验室的事,“哦,是的,材料实验室。他们发明了材料。”这确实是我们艾姆斯实验室所做的。我们发明了许多材料。实际上,你的口袋里至少有一个。我们发明了铅锡焊料的替代品,这是一种无铅焊料,目前用于所有电子产品。

伯内特:

你现在能谈谈金博士是如何融入这个故事的吗?你的背景,你的专业领域,你领导实验室材料研究所的那种职业。

国王:

是 啊。因此,在我来到实验室之前,我没有稀土方面的背景。人们传统上认为我是一名电子显微镜专家,偶尔也是材料建模师。我研究了界面、晶界等各种抽象层次的东西,这是我今天上午在演讲中所说的那些教科书的特点。所以我在牛津大学获得了博士学位。几乎在完成这项工作后,立即以博士后的身份来到了美国麻省理工学院。在纽约州立大学石溪分校找到了一份教职。在那里工作了18年,其中包括一段短暂的行政工作,这对我的职业生涯来说很重要,因为这让我成为了普渡大学材料工程学院的院长,这发生在1999年。我在那里呆了八年半。2008年左右,我搬到艾姆斯实验室担任实验室主任,他们正在寻找一位新的主任,不知何故,我被确定为可能的候选人。我面试了,准备得很不充分,但他们显然原谅了我。我成为了实验室的主任,在我担任实验室主任大约两三年后,稀土危机开始出现,我召集团队帮助撰写艾姆斯实验室应对危机的报告。这一回应最终成为一项提案,该提案不仅涉及艾姆斯实验室,还涉及其他三个国家实验室、七所大学、七家企业合作伙伴。我们编写该提案是为了回应美国能源部发布的关键材料融资机会公告。

伯内特:

正确的。你能谈谈短缺是如何首次报告的,或者信息是如何传递给你和实验室的吗?你是怎么第一次发现这件事的?

国王:

是 啊。实际上,我是四年前在本次会议(材料科学与技术会议)的注册大厅中第一次发现这一点的,我想是在这个会议中心。我在等一个应该在某个特定时刻与我见面的人。大厅的桌子上都有这些传单。我随机挑选了一份,正在阅读,这是某投资公司的一份晦涩的报告,其中说:“中国限制稀土出口,也许人们应该关注这个。”我说:“好吧,我是实验室主任,对稀土的了解比地球上任何地方都多。也许我们最好关注一下这个。”,然后,事情开始以相当快的速度发生。发生的第一件事是众议院空间、科学和技术委员会举行了一次听证会,讨论稀土价格翻了一番时发生了什么,他们询问了我们的一位科学家卡尔·a·格施奈德,他在这个领域非常有名,非常杰出,对稀土的了解可能比任何人过去或将来都要多。但他被要求作证,他尽职尽责地来到华盛顿,坐在整个委员会面前,发表声明并回答问题。他们就把他打发走了。他们在会上问了他一个问题,“好吧,格施奈德博士,你认为我们应该怎么做?”我们为他做了准备。“好吧,你必须告诉他们,他们需要一个稀土研究所,”他们确实这样做了。我们没有推动或做任何事情。但随后他们又提出了另一个他没有准备好的问题。当你对一个问题没有准备好时,他们允许你把它作为一个问题记录下来或QFR,也就是说,把它带回家,好好想想,然后在七天内给我们一个答复。记录的问题是我们应该为这个研究中心提供多少资金。所以卡尔和我讨论了这个问题。我们没有特别的预算,所以我们选择了一个数字,然后说:“2000万美元?听起来不错吗?”这就是我们提交给委员会的数字。不久之后,联邦预算中的一条线似乎为一个中心提供了资金。因为中心是能源部长朱棣文(Steven Chu)正在推动的一种新的融资机制,每年的价值约为2000万美元。因此,联邦预算中有一条关键材料中心的线,实际上是五年1.2亿美元的资金,或略高于我们的建议。但在这两者之间,我们非常确定会有某种项目得到资助,所以我们开始组建团队并为其做好准备。

伯内特:

对,对。不仅仅是价格翻番导致了众议院委员会的成立。

国王:

不,我认为更多的是担心今天可能是稀土;也许明天会是别的事情。但这些都是我们军队使用的东西。事实上,军方几乎使用了元素周期表中的每一个元素。国会方面的感觉是,“我们不想在没有获得我们需要的东西的情况下被抓住。”在公开对话中,这是关于美国制造业的,这是我们安全的一个非常重要的部分,拥有健康的经济。但我很肯定,在一些人的想法背后,这个问题是“我们的军队状态够好吗?”

伯内特:

当供应被切断时,你会怎么做?

国王:

正确的。你不想与任何特定的国家开战,因为你必须从该国获取大量物资。这不是一个好地方。

伯内特:

这很有趣,因为我记得大约二十年前《哈珀杂志》(Harper’s Magazine)曾有过一次传播。它几乎就像一个插页。插页是一个M1/A1 Abrams坦克的想象,它周围有小气泡,用于存放所有在美国实际上不可用的不同材料,必须从其他地方采购。这是所有的电子元件、组件等等。所以,如果不是矿物,那么还有战略组件或军事部件的战略组件。从某种意义上说,这是你所看到的第一个真正的反应吗?还是这是一个发展了一段时间的轨迹的一部分?

国王:

是的,我不得不说,我们没有以任何实际的方式直接参与军事反应。我偶尔会与国防后勤局的一些人会面和交谈。所以他们知道我们在做什么。我知道他们在做什么。这就是业务的性质。我还与国防实验室的人会面和交谈。到目前为止,我们在任何与稀土或实际关键材料有关的问题上都是最大的努力。我们做的很多事情都涉及国际合作。因此,有一个涉及美国、日本和欧盟的关键材料三方工作组,该工作组中的所有讨论都是在非机密级别上进行的,所以它们都是关于商业制造的;它们不是为了国防需要而制造的。所以我们总是公开谈论商业问题。两用技术有这样的东西吗?哦,当然。所以我们所做的一些事情几乎肯定会引起军方的兴趣。我相信有一天会有人打电话问我们做了什么,他们会说,“有人在做吗?”如果我们说,“是的,当然”,他们就会说,“谁,我可以在哪里买?”如果说不,可能会有其他问题。

伯内特:

正确的。对,对,对。这是过程的一部分。

国王:

是 啊。

伯内特:

来自媒体的报道称,卡尔·格施奈德被诬陷为——他拉响了警报。新闻界就是这样。他敲响了这场危机的警钟。因此,在某种意义上,艾姆斯实验室卷入了媒体的部分兴奋情绪,比方说,围绕着这一点。这是你必须管理和小心的事情吗?从你在这里回答问题的方式来看,听起来你很擅长这个。

国王:

我们必须非常小心与媒体的互动。你不想处于这样一种境地:你说了一些没有防备的话或可能被误解的话,就会造成另一场危机,或是对任何特定材料的挤兑。我总是在我的评论的开头,“我不预测市场,也不评论公司的生存能力。我不提供税务建议。我不给出医疗建议。”是的,我只是一名科学家。我所做的就是担心科学。但事实上,我所做的一切都受到地缘政治的影响。我尽量不要过度解读我看到的东西。评论稀土市场上发生的事情是一个非常活跃的行业。人们会向你出售昂贵的信息服务订阅,告诉你一些事情。我有各种各样的新闻提醒,我看到人们对此发表评论。其中一些是不太正确的,还有一些是猜测,或者是一厢情愿的想法。你必须把它全部筛选出来。但我尽量不参与其中。此外,还有一条绝对的规定,除非美国能源部提前知道,否则我不会与媒体对话。他们仔细地指导我在任何特定情况下可以说什么也可以不说什么。这是正确的。他们在那里帮助确保我不会因口误而引发新的危机。

伯内特:

特别是同样的关注。一定很不错-

国王:

是 啊。很容易被认为是专家。也很容易被误解为专家。

伯内特:

正确的。好吧,也许我们应该换一下磁带,多谈谈科学-

伯内特:

这是保罗·伯内特(Paul Burnett)就商业系列的采矿项目采访亚历克斯·金(Alex King)博士,这是第二盘磁带,时间是2014年10月13日。所以我们最后一次谈到well的成立,你在2008年至2013年担任Ames实验室的主任,然后在2013年1月1日,你在2013年初成为了类似的主管。

国王:

实际上是六月一日。

伯内特:

6月1日。可以。

国王:

因此,该奖项于2013年1月初宣布,谈判所有条款花了大约五个月时间。所以当你接到电话时,你听到的是:“祝贺你。你赢得了比赛。你获得了1.2亿美元的奖金。”随着现实的深入,你会大吃一惊,你会想,“噢,亲爱的。现在我们必须这样做了。”但第二天你收到一封信,信中说:,“祝贺你。你被授予了谈判的权利——”然后还有一段时间的谈判。但是,是的,六个月后,也就是6月1日,我们正式开始了,我辞去了艾姆斯实验室的主任一职,全力以赴创办和运营关键材料研究所。

伯内特:

你已经在某种程度上开始考虑了吗?

国王:

在这一点上,我们花了两年多一点的时间来组建团队并建立结构,当然,这也是提案的一部分。2012年11月底比赛结束后,我们进入了冬眠阶段。我们只是在等待结果。在宣布之后,我认为是1月6日,我们投入了相当高的速度,安排了工作人员和必要的零件数量。但我们在6月1日就开始了。

伯内特:

对,对。你提到2011年有一份能源部报告吗?

国王:

没错。关键材料战略。

伯内特:

正确的。我想艾姆斯实验室也参与了其中。

国王:

实际上并没有我们想要的那么多。但事实证明,这是一件好事,因为我们不参与其中,所以有一些似是而非的可否认性。看起来并不是我们设计的。DOE总部的工作人员做得很好。他们写了一个战略。我可能在文档中到处更改了一些点和逗号,但策略的大致轮廓非常好。因此,能源部提出了一项分为三大支柱的战略,这三大支柱是:来源多样化。也就是说,如果你不能从一个供应任何东西的地方获得足够的东西,那么就找更多的地方来获取。第二个支柱几乎与第一个支柱相反,是寻找替代材料。如果你不能得到足够的材料A,找到做同样事情的材料B。该战略的第三个支柱是,通过更加小心地使用现有资源来凑合使用,这意味着在制造过程中减少浪费,回收利用浪费的资源,并在生命周期结束时进行回收,回收使用寿命终止的产品。因此,这是该战略的三大支柱。我们并不是完全愚蠢,我们写下了我们的提案,以反映DOE一直说它想做的事情。因此,我们在CMI中有一个研究项目的结构。重点领域一称为来源多元化。第二个重点领域称为材料替换。第三个重点领域涉及可再生能源-

伯内特:

效率。

国王:

-效率回收,所有这些。但我们增加了第四个重点领域,其任务是用基础科学服务于其他三个重点领域:前三个更技术方面所需的知识。因此,将重点领域1、2和3视为高度技术化,与行业高度关联,构建行业想要的东西,但重点领域4以同样的方式与重点领域1,2和3关联,提供基础科学、热力学数据和相图。环境科学也与我们正在研究的事情相结合。因此,每当我们提出一种新的工艺时,我们都会仔细检查它是否会产生任何环境毒素。重点领域4中还有另一部分我特别喜欢,我很自豪我们包括了这一部分,这是一个经济分析部分,我们正在研究供应链,我们正在寻找预测未来哪些材料可能变得至关重要的模型。我们正在研究如何更好地了解现有的供应链,如何更有效地收集数据以了解材料在何处使用等等,以及如何看待所有这些中的生命周期分析。

伯内特:

我假设艾姆斯实验室没有很多经济学家?

国王:

我想你可以说我们的分数为零,你不会对此产生任何争议。因此,在组建团队的过程中,我们发现科罗拉多矿业学校有一个非常好的采矿项目,就像你在矿业学校所期望的那样,但他们也有一个由罗德·艾格特领导的非常好的矿产经济项目。当我们开发研究项目和制定提案时,我们面临的一个测试是,这在经济上有意义吗?工业界对它有需求吗?如果我们取得成功,这将对稀土的总可用性产生重大影响,或者这是一个将解决在千吨级市场上具有微克影响的问题的项目。因此,经济分析和经济思维过程,我几乎不会说我已经从中成为了一名伟大的经济分析师,但我从与经济学家的谈话中学到了很多,关于思考你真正有多大影响的方法。最终,罗德成为了关键材料研究所的副所长。所以我是主管,我想,人们认为我有很多行政和领导经验。对于这些事情,没有足够的行政和领导经验。但我在完全无关的领域有一定的技术经验,罗德带来了经济学。Karl Gschneidner担任整个操作的首席科学官。

伯内特:

真 的。

国王:

这是一支非常棒的球队。事实上,我真的为这支球队感到骄傲。

伯内特:

是 啊。你被科罗拉多矿业学院录取是不是有人建议-

国王:

不,正是在这样的一件事上,人们做出了各种努力,收集了关于关键材料的报告,而美国物理学会和材料研究学会都有公共事务项目,他们联合起来,说:“好吧,让我们做一份关于关键材料的报道。”实际上,罗德·艾格特(Rod Eggert)和我以及卡尔·格施奈德(Karl Gschneidner)都是该研究的成员之一。我想,有一天晚上,我在华盛顿特区的第15街走着,一边参加委员会会议,一边试图找晚饭。我们有点说服了对方,是的,如果我们联合起来,科罗拉多矿业学院和艾姆斯实验室,在制定提案时将几乎是无与伦比的。

伯内特:

听起来很像。

国王:

当然,我们必须说服世界其他国家。【笑声】

伯内特:

正确的。科罗拉多矿业学院的矿产经济学专业性很强,他们分析了勘探的所有成本核算,以及如何进行一项需要15年才能盈利的作业,这是一种非常特殊的经济知识,人们会认为这与你正在做的事情密切相关。

国王:

没错,没错。

伯内特:

当然可以。因此,也许我们可以一次一个地讨论每个域,并讨论如何设置它,以及在这一过程中出现了什么样的惊喜,因为我认为有一些惊喜。

国王:

是 啊。一两个。

伯内特:

以及这些领域的现状。因此,从源头多元化开始。你能谈谈这个吗?

国王:

是 啊。这可能是最复杂、最难解释的。因此,基本的做法是,我们不允许使用我们的资金来支持任何一个矿山、矿工、公司等。我们应该开发技术,让任何矿工都能经营,通过开发技术,使经营矿山更加经济,或者通过其他方式获得这些材料,然后我们就可以让这些人自己获得足够的资金。整个想法就是创造技术,让市场在他们认为合适的时候使用它们。我们有一些非常具体的研究领域。一个是,我在前面提到过,分离稀土的问题,你必须有400个混合沉淀阶段,才能从稀土矿中分离出你想要的稀土。任何可以改进分离过程的事情都非常重要。但它的回报很大,因为如果你增加富集率,我告诉过你,你有稀土溶于酸,你把它与一些有机物混合,你希望一些稀土溶于有机物。如果你能稍微改变浓缩比,那么达到某一浓度所需的浓缩阶段数就会呈指数下降。它不是线性的。因此,如果你将浓缩因子加倍,那么你就可以在所需的阶段数上得到十倍的改善。

伯内特:

真 的。

国王:

所以,是的,这很重要。所以我们一直在努力寻找新的化学键合剂来提高分离率。我们有一些非常有希望的结果。我们在一个案例中证明,在传统的混合沉淀式浓缩中,浓缩因数提高了两倍。因此,如果这一切都奏效,那就意味着你将从400个混合沉降器级增加到40个。这意味着建造分离厂的资本投资下降了10倍。这应该会帮助很多矿工。

伯内特:

这不是一个渐进的变化。

国王:

我们认为这是相当革命性的,是的。这就解决了传统采矿的问题。我们正在研究的另一个实际使用相同基础科学的问题是泡沫浮选,这是一个非常基本的问题-

伯内特:

又老了,对吧?

国王:

-和旧技术。是 啊。你把石头磨碎,扔进一大桶水里,然后把泡泡吹进去,你希望这些泡泡能粘在有价值的石头上,或者粘在不值钱的石头上。一个浮到顶部,另一个沉到底部。事实证明,在稀土矿中,这个过程的效率只有65%左右。因此,这意味着你收集了65%的含稀土氟碳铈矿,剩下的35%最终进入尾矿堆。好吧,如果你能在65%的基础上提高到75%,我们甚至不会考虑达到100。但如果你能达到75%,这意味着你已经将矿山的产量提高了六分之一。这太棒了。因此,这将是向前迈出的又一大步。这意味着你必须找到化学键合剂,能粘附在你想要收集的氟碳铈矿上,还能粘附在气泡上。它正在设计化学配体——键合剂——来完成这些任务。这是传统采矿的两种方法。

我们还关注非传统来源。因此,在化肥行业,它是地球上最大吨位的材料生产商。他们每年生产九亿吨化肥。把它扔在地上。嗯,这不仅仅是把它扔在地上,基本上就是这样。但在这九亿吨稀土中,稀土的含量与目前稀土开采的产量一样多。但它只是在过程中流动,并以非常低的浓度与肥料混合。我们正在寻找干预化肥生产过程和提取稀土的方法,以与化肥制造商相同的速度、温度和酸度将工艺流程返回给他们。他们可以继续生产化肥,但我们只是从中吸取了稀土-

伯内特:

太棒了。

国王:

-在他们开始之前。这显示了一些希望。我们在这方面做的另一件事有点不直观。这就是我们正在寻找一些稀土的新用途。原因是,当你开采稀土时,你会得到不同数量的从铈到镥的所有稀土。大多数情况下,你会得到轻稀土,因为大自然生产轻元素的数量多于生产重元素的数量。

伯内特:

这是因为它们的化学性质如此相似吗?

国王:

是 啊。因此,这与我们发现很难分离稀土完全一样;好吧,大自然也是如此,所以它把它们放在同一个地方。所以,这并不是说我们笨到很难分离稀土。大自然也无法做到这一点。所以他们都在那里。当你开始分离它们时,你会得到大量的铈和镧,事实上,一个矿山50%以上的产量可能是铈,当然,铈加镧可能超过50%。然后你就开始研究钕了,这是你真正可以卖的东西。但我们正在寻找铈的新用途,特别是铈的生产过剩。我们把你有太多或者你真的想扔掉的材料称为批评材料。它们不是短缺材料,但如果你能摆脱它们,那将是非常好的,尤其是如果你能卖掉它们。因此,我们正在研究在其他领域使用铈的多种方法。就其他金属的合金化而言,铈可以做一些事情。它被用于一些玻璃中以吸收超强光。它被用作磨料。它在聚合物生产中作为催化剂具有巨大的潜力,但目前尚未实现。所以我们正在研究很多这些,看看我们能否找到铈的新用途。因为这增加了矿山的价值,这意味着矿山在经济上更具可行性。所以不一定是最直观的东西,但我们也在研究关键材料的非关键方面。这就是重点领域一。

伯内特:

因为我想我误会了-哦,好的,对不起。其次是替代。所以你要谈谈这个。可以。

国王:

正确的。替代。所以关注领域二。重点领域一是,好吧,让我们找更多地方来获得稀土和重点领域二,从某种意义上来说,这是与重点领域一完全对立的,尽管他们真的是好朋友。没有公开的敌对行动。但重点领域二旨在完全缓解世界对稀土开采的需求。因此,一方面,我们正在努力使稀土开采成本更低、效率更高;另一方面,我们正试图让它完全消失。我们只是开发解决方案,让市场来决定。但重点领域二是专门研究稀土在两种特定技术中的使用。一个是磁铁,另一个是照明。我要说,我相信我们将在其中一个方面取得成功。我们将在照明方面取得成功。荧光灯管,当它们被关掉时,它们看起来是白色的,这是因为玻璃内部有一层白色粉末。这种白色粉末的作用是将管内产生的超强光转化为可见光,你可以看到,甚至在今天也能照亮我们。磷光体由一些相当复杂的氧化物组成,其中包括产生红光的铕和产生绿光的铽。蓝色几乎是免费的。但有了红色、绿色和蓝色,你就得到了所谓的三频荧光粉,而我们今天所用的灯实际上是在一种精心平衡的混合物中产生红色、绿色、蓝色的光,这种混合物要么是暖白色,要么是冷白色。但铽和铕是重稀土,属于最稀有的稀土。因此,人们正在寻找一种不使用铕和铽就能产生红色和绿色荧光粉。这是一个巨大的挑战。这是20世纪60年代的一个重大突破,当时发现了由铕产生的红光,第一代彩色电视具有糟糕的色彩表现,让位于第二代,它一直持续到所有阴极射线管,直到它们消失并被平板取代。它们都含有铕。

伯内特:

这就是山口镇的主要功能?

国王:

最初,是的。

伯内特:

内部涂层?

国王:

嗯,取决于你和谁谈话,是的,是电视管用的铕还是混合稀土,混合稀土是镨和钕的混合物,用于打火石中,因为当时人们吸烟较多。因此,它的许多产品都用于打火石。但我们正在研究用于荧光粉应用的铕和铽的一些替代材料,特别是用于荧光灯的替代材料,我们正在接近解决方案。我们有一个行业合作伙伴。通用电气制造荧光灯。他们正在与我们一起努力测试我们提出的所有解决方案。唯一能阻止我们的是,如果LED在我们完成工作之前取代荧光灯。

伯内特:

嗯,到目前为止,荧光灯作为光源更具吸引力。不?

国王:

现在这是有争议的。在过去一年左右的时间里,LED在色彩再现、光源生产方面都有了根本性的改进。我的厨房里有一些LED灯,坦率地说,有点暗。但是你今天能买到的要好得多。价格急剧下降。因此,人们仍然会制造荧光管来取代目前安装的荧光管。我认为新的装置将转向LED。最初,当我们开始这项工作时,我们询问了照明制造商,他们认为这是什么时候,因为很明显,这将发生。我们问他们认为什么时候会发生。他们说,这是一年半前的事,他们说,“至少要十五年。”几个月前我又和他们联系了。他说:“好吧,可能是明年。”所以你必须处理的事情之一就是改变。技术变革发生得真的很快,它发生在一系列的转折点上。这不是一个平稳的过程,好吧。所以我们必须这样敏捷。但我认为我们正在接近一些真正起作用的荧光粉。

在磁铁上,事情有点困难。钕铁硼磁体真的很难击败。但有趣的是,它是为了应对1978年的钴危机而发明的。1978年世界上最好的磁铁是钐钴,每个人都担心钐,因为它是一种稀土金属。但事实上,正是钴因为扎伊尔的政治不稳定而供不应求。对此,在两个独立的实验室里,一个在日本,一个是在通用汽车,通用汽车研究实验室,人们看着钐钴,他们说:“嗯,钐是一种稀土。钴是一种磁性过渡金属。为什么我们不看看其他稀土和过渡金属的混合物,看看它们的性能。”,除此之外,我们还研究了铁和钕,结果证明这是一个成功的组合。然后有人添加了硼,有各种各样的传说,关于这是偶然的,还是故意尝试使材料更容易加工。但硼的添加是蛋糕上的糖霜。因此,2:14:1的公式,两个钕原子,十四个铁原子,一个硼原子,是当今世界上每单位重量能得到的最强磁体。这很难理解,因为它确实是一块铁磁铁。

伯内特:

那是被掺杂的-

国王:

其中的大多数原子是铁,但钕具有这种奇怪的效应,目前还没有人真正了解,但它使所有铁原子的所有磁矩排成一行,就像铁在有钕时表现得非常非常好。就像爸爸妈妈在城里一样。振作起来。打扫你的卧室。但所有的铁原子都是完美排列的。所以你得到了你能得到的最好的铁磁体。除此之外,你也无能为力。但有一件事非常重要。钕铁磁体的性能随着温度的升高而下降,实际上下降得相当厉害。所以人们给它添加镝,这是另一种稀土,重稀土。这大约是钕价格的十倍。然后放入镝,这有助于磁铁在温度升高时保持其强度。在电力类型的操作中使用磁铁,因此您可以将电力转换为电力或将电力转换为电力。因此,大型电机或大型发电机会变热。机械工程师试图控制温度的上升。事实上,温度限制在200摄氏度左右。没有什么特别的。那是电线上绝缘层熔化的地方。好吧。他们的设计是200摄氏度。镝被放入钕铁硼中,以使其在200摄氏度下的性能可以接受。镝非常非常昂贵。如果你有足够的钕,你可能没有足够的镝。因此,我们正在努力的一件事是减少磁铁中所需的镝量。有很多非常聪明的方法。这是我们感兴趣的领域之一。实际上,这涉及到很多非常基础的物理。这部分是因为我们的第四个重点领域。

我想说,我们有一种,从某种意义上说,是“圣母玛利亚”项目。实际上,我们正在尝试开发一种替代材料,一种完全不同的材料,它将回到钐钴,它仍然被广泛使用。但试图使钐钴(磁铁)的性能达到钕铁硼的水平。你可以通过使用一种叫做弹簧磁铁的想法来做到这一点,实际上你必须将非常精细的硬铁磁体和软铁磁体的混合物混合在一起。事实证明,这具有增强硬磁体磁场的特殊能力。它的问题是必须在几层原子的水平上进行。所以你需要钐钴和一个软磁相,一个叠在另一个上面,非常非常精细。要达到如此精细的规模是一项挑战。所以我们已经成功地制造出纳米级钐钴。我们已经成功地将其涂层。现在我们必须成功地将它连接起来,将其烧结成磁铁。

伯内特:

真 的。那么扩大规模是下一个阶段?

国王:

是 啊。你在纳米技术中所做的任何事情都很容易制造出纳米材料。在吨位范围内制造它并不容易,这正是你真正需要的。

伯内特:

对,对。所以你正在寻找不同的元素组合,可以用来制造像现在最受欢迎的元素一样强大甚至更强的磁铁?

国王:

正确的。

伯内特:

当人们说钕磁体时,他们基本上是指含有少量钕和硼的铁磁体-

国王:

是 啊。它没有那么小。如果你计算一下原子,钕原子,它们肯定是少数。但钕是一个相当重的原子,所以就重量而言,我忘了,我已经有一段时间没有计算了,但钕大约占磁铁质量的30%。所以,是的。

伯内特:

可以。哦,对了。可以。很公平。我读到钕,在一些大型风力涡轮机中,钕磁铁组件重一吨。字面意思是一吨。

国王:

是的,是的。没错。所以经验法则是每兆瓦功率500公斤磁铁。因此,今天的风力涡轮机,即陆上风力涡轮机,约为2至2.5兆瓦。如果你使用磁铁,大约需要一吨磁铁。问题是,由于钕含量太高,大多数制造商都不这么做。他们更喜欢装上功率较低的磁铁,通过使用变速箱提高转速来增加电压。不幸的是,变速箱容易发生故障。

伯内特:

正确的。您在演示中向我们展示了变速箱爆炸起火的幻灯片。

国王:

是的,没错。

伯内特:

这是一个失败。就像美国的33000台风力涡轮机一样,其中只有233台装有大钕磁铁。

国王:

是的,没错。

伯内特:

因此,很明显,如果你能降低成本,应用程序就会增加,你可以广泛采用新的新兴技术,这些技术具有燃油效率,可以为我们提供不同的能源组合。你所说的这些替代品都会产生下游后果。

国王:

正确的。下一波风能将是更大的风力涡轮机。因此,西门子宣布推出一款6兆瓦的风力涡轮机,并将在海上运行。所以你真的,真的想要一个高可靠性的风力涡轮机当你去海上。你不想坐船或直升机去那里,也不想在大风中把一块三吨重的磁铁举到三百米高的塔顶,因为它只是-

伯内特:

正确的。大风往往伴随着使用风力涡轮机的地区。

国王:

你把风力涡轮机放在有风的地方。不幸的是,这是一个你无法解决的问题。是 啊。

伯内特:

没错,没错。所以有磁铁替代品,有照明替代品,这是一个决定,因为这是两个最具经济和环境前景的领域,还是在某些时候还有其他领域?

国王:

因为它们是针对各自的材料的。对于磁铁来说,钕和镝磁铁是这种材料最大的单一用途。因此,从经济角度来说,这是一个可以产生最大影响的地方。对于铕和铽来说,照明是这些材料迄今为止最大的用途。还有其他用途,但如果你在做面包,为什么要开始开发面包屑的配方呢。

伯内特:

对,对。当然。

伯内特:

因此,第三个领域,在非常广泛的类别中,是生产效率和供应效率。回收也一样。你能谈谈这些努力吗?这些是我理解的更为棘手的领域。

国王:

他们很狡猾。因此,我们在这里讨论的是如何最大限度地利用现有物资。这意味着通过提高生产效率来减少浪费。当你做磁铁,戴着耳机坐在那里时,你的耳朵附近至少有两块钕铁硼磁铁在驱动扬声器。如果你有一部iPhone,你可能会在麦克风和手机扬声器中安装五七块钕磁铁。当你制作那些微小的磁铁时,你通常会做的是制作大磁铁,然后把它们切成小磁铁。当你切割任何东西时,会产生锯屑或技术上称之为切屑的东西。因此,在制造这些东西时,可能会有多达50%的浪费。我们正在寻找减少浪费的方法,要么不加工磁铁,要么不切割磁铁,而是按照需要的规模制造磁铁。对于非常非常小的公司来说,这是不会发生的。但我们正在将磁铁的增材制造视为一种前进的方向,而增材制造是当今的一大热门话题。非常有趣。所以看看增材制造,它有一些有趣的优势。一般来说,你不可能用那种方法制造出一块强磁铁,但你可以把它做成你想要的形状,这样可以进行补偿。这是一种方法。

伯内特:

用流行的说法,那基本上就是3D打印吗?人们就是这么说的?

国王:

是的,确实如此。

伯内特:

你能用3D打印技术制作磁铁吗?

国王:

是 啊。已经证明这是可能的。在另一个项目中,我们发现大多数商用磁铁没有完全优化。所以我们已经从现有设备中取出了磁铁,我们有一个自己的小过程,我们可以实际提升磁铁的性能,从而使磁铁变得更强或更好的一种或另一种性能。我们已经证明,这是相当一致的,我们相信,如果我们可以使用该技术,我们可以使磁铁更强大。如果你能让它们变得更强,那么你只需要一块更小的磁铁。所以这是另一种效率。所以这些都是在制造方面。

在回收方面,我们正在研究如何处理切割磁铁时产生的锯屑。实际上,大多数制造商已经在尽可能多地回收这些资源。我们认为可能还有一些技巧有待发挥。但我认为最大的问题是使用后回收。那里有很多很多的挑战。所以我们谈论钕铁硼磁体。它们实际上不仅仅是一块被磁化的钕铁硼。在许多情况下,电子产品中使用的磁铁,因此扬声器、麦克风、电机磁铁和硬盘驱动器都是所谓的叠片磁铁。所以他们用磁铁材料做成薄片,用几层胶水把它们粘在一起。所以你有很多层胶水。然后,由于钕和铁容易腐蚀,你必须保护它们不受环境影响,所以它们要么涂上油漆,要么涂上镍,要么涂一层铜,然后再涂一层镍。

因此,如果你想捕获磁铁并将其回收,你必须找到方法溶解磁铁材料,这是一种基本方法。我们知道如何做到这一点。但你也必须找到方法绕过通常在表面上的镍层,或油漆和所有胶水,这取决于制造商,几乎可以是任何东西。因此,在我们如何做到这一点上存在一些有趣的挑战。根据设计结果,我们有很多方法可以将磁铁溶解在整个磁铁或磁铁的某些组件中。这方面有一些方法。那些是化学。我真的惹恼了我的化学家朋友:“这只是化学。很容易。”因为它不是。但我喜欢说,只是因为你得到了反应。

但真正大的挑战是收集足够的你想要的东西,无论是吹风机和手钻等产品的小型电机,还是空调机组,家里的小型电器。最大的单一用途是电脑中的硬盘驱动器。但是,到目前为止,仅仅收集足够的资金是最大的经济障碍。你必须挨家挨户地开卡车。如果人们真的把它们放在外面进行回收利用,而不是开着卡车在附近转来转去,可能一天要捡两个硬盘驱动器是不经济的。然后,一旦你让他们拆卸硬盘驱动器真的很难。你有没有试过拆开一个?

伯内特:

在愤怒的时刻。

国王:

是 啊。我们都有过这样的经历。但实际上,我们提出的是某种程度上的治疗方法。当人们第一次开始看硬盘驱动器并从中取出磁铁时,他们谈论给退休人员螺丝刀并拆除整个组件。然后日本人发明了一种机器,它基本上可以在看起来像滚筒式干燥机的设备中翻动硬盘驱动器。会发出很大的噪音,但它会把螺丝拧松,然后箱子就解体了。然后他们想出了这样一个想法,那是浪费时间。你真正想做的就是大打出手。如果你知道磁铁在哪里,它通常在光驱的四个角之一,你拿一个足够大的圆形冲头,把它打穿,然后把磁铁打出来,然后把光驱的其余部分扔掉。这是一种治疗。然后我们说为什么要做环形切割?为什么不直接从拐角处直走呢?事实上,事情的发展方式简化了过程。所以,不要拥有任何专门的机器。把这个拿去剪。你可以把这个放在脚操作的金属剪上,把硬盘放在剪上,对齐,然后用脚踩下,角就会掉下来。所以尽量简化这些事情,这样拆卸就不再像以前那样昂贵了。但是,收集各种各样的不同设备确实非常困难。

伯内特:

这是真的。有许多作者研究过中国的拆卸生产线,在那里你可以看到整个村庄都致力于一个接一个地清除所有的铂金,而且这需要大量的劳动力。

国王:

他们也会得到所有毒素。

伯内特:

当然。是的,是的。这似乎是一个实验室可以在与设备交互时做出巨大贡献的领域。但是,把这些设备放在那里,这是一个更大的文化和社会系统的一部分,必须从根本上进行建设。

国王:

正确的。其中很大一部分是某种意义上或某种程度上的社会学。所以我刚从日本回来,那里的回收利用在人们的思维中占了很大比重。他们不会把所有的垃圾都装满垃圾桶。他们分离回收和电子产品回收是日本公认的行为。在美国,人们的态度是——我想我们称之为垃圾填埋场。这些有什么问题?垃圾填埋场不是放置这些东西的最佳场所。因此,我们正在做的一件事是,不要试图收集硬盘驱动器,而是去硬盘驱动器所在的地方,即数据中心。我们所说的云实际上是一块砖和灰泥。

伯内特:

是 啊。这是一个地方。

国王:

这是一个地方,他们每年购买并丢弃两三万个硬盘驱动器。这在一定程度上解决了收集问题。

伯内特:

对,对。转到源代码。

国王:

我们仍在努力解决的问题是,数据中心会将硬盘驱动器切成碎片以保护数据。一旦你把它撕碎,磁铁的所有碎片都会粘在周围的任何金属上,很难恢复。所以我们有办法做到这一点。但有一个亮点。外面总有一个亮点。我们也在考虑回收灯具荧光粉。所以我们谈到了用其他材料代替灯用荧光粉。在这个国家,荧光灯是依法回收的,因为它们含有汞,我们试图将汞排除在环境之外。回收汞没有任何经济优势。事实上,回收商实际上是通过向灯具制造商或销售商收取费用来获得报酬的,这取决于灯具所处的州。他们四处收集灯具并从中提取汞。我们正试图达到这样一个目标,即我们可以借助这一过程从玻璃内部收集灯用荧光粉,并回收其中的铕、铽和钇。事实上,与一些下游回收商合作,这看起来相当有吸引力。同样,问题仍然是收集。虽然法律要求你回收荧光灯,但大多数人还是把它们扔进了垃圾桶。你应该可以把它们带回五金店。应该有一个收集箱。我要求你在美国任何一家五金店都能找到。

伯内特:

我试过了。是 啊。好吧,我想我们可以回到这个话题上来。但我知道你有做研究的任务,你必须受到限制。但让我们以数据中心和剪切为例。所以你知道你有一个旧的工业设备,一个只需要你的脚就能完成这项工作的机床。这可以很简单,比如做一份报告,说如果你可以要求这样的数据中心,并提供某种税收减免,那么就把其中一个放在那里,让别人为他们这样做-

国王:

是 啊。没关系。但在理想的情况下,我们希望能够在一个为所有相关方实际产生收入的过程中做到这一点。因此,数据中心每个硬盘驱动器可以获得几便士。他们确信数据正在被销毁。但回收商可以从硬盘驱动器中提取材料,对其进行提炼、净化,并采取一切必要措施将其转化为可用材料,他们还可以通过出售这些材料来赚钱。如果你能把这个过程的经济性做到这一点,那么你就不需要税收,不需要补贴,也不需要立法。在这个国家目前的环境下,很难让国会做任何事,除了指定一个邮局。等待立法并不是一个真正有吸引力的选择。让我们在不等待立法的情况下做一些有成本效益的事情。我们正朝着这个方向前进。

伯内特:

因此,日本的城市采矿解决方案是你希望在美国等国家开发的,但在某种程度上可以为不同的代理商提供适当的市场激励。

国王:

正确的。因此,每个人都可以从中获利,而不是将其视为成本。

伯内特:

因此,这涵盖了能源部报告中提出的前三个建议。也许我们会换一盘磁带,然后再谈第四盘。

国王:

可以。勇往直前。

伯内特:

这是Paul Burnett就商业系列的采矿项目采访Alex King博士。今天是2014年10月13日,这是磁带三。金博士,我们谈论的是关键材料研究所正在进行的不同类别的工作。你谈到了美国能源部在2011年报告中部分提出的前三项建议。你和你的团队添加了第四个类别,这与艾姆斯实验室一直以来所做的工作相一致,即基础科学研究。你能谈谈第四维度如何帮助其他三个类别以及正在做的工作吗?

国王:

是 啊。所以我们称之为交叉研究。这是一个很好的通俗易懂的术语。我想每个人都在使用它。但在我们的案例中,它是一种基于需求的基础研究。因此,当我们的一个技术重点领域,前三个重点领域,正在进行某项工作,试图找到从磷酸盐加工或其他过程中提取稀土的方法时,几乎总是会遇到这样的情况,即我们不了解这个离子或配位体在溶液中是如何工作的。我们没有溶液热力学的所有细节,也没有那个阶段的热力学,以及它是如何受到溶液中其他物质的影响的。我们只需要一些基本的热力学模型或基本的热力学数据。所以我们有一个我们所说的热力学团队,实际上是几个不同的项目。一个是水热力学,另一个是熔体或纯金属合金热力学。这些人真的,真的很擅长从计算机模型中确定热力学数据,也很擅长通过良好的彻底实验验证来确认这些模型。所以我们有一个团队,可以进行测量,进行预测,来回快速地寻找数据。我们可以在ASM手册中没有的地方提供相图,这是您经常求助的第一个资源。我们可以通过使用现成的软件(如CALPHAD)进行计算,再次检查ASM手册中内容的准确性,这些软件经过了增强,可以处理表现稍有不同的磁相等问题。但我们也有能力使用所谓的组合方法对相图进行实验测定,这意味着你可以制作不同成分的样品阵列,以薄膜形式快速完成。你可以用成分梯度制作一块硅片,然后在上面的不同点测试不同的性能。但这对磁铁没有帮助,所以我们开发了一种工具,可以让我们制造很少的东西-

伯内特:

微型磁铁。

国王:

-微型磁铁。它们是几毫米的可控成分,我们可以在一个板上制造上千个,我们可以把它们带到斯坦福同步辐射实验室的一个设施,在那里我们可以测量成分、结构,我们可以测量磁性,当我们把温度从室温提高到1100摄氏度左右时,我们就能做到这一切。因此,我们可以模拟处理过程并测量相图,作为成分和温度的函数。所以任何我们需要基本成分数据,热力学数据的地方,我们都有一个团队来完成这一切。在同一领域,我们有一个团队正在研究稀土元素电子结构的一些非常基本的方面,特别是在磁铁或磷光体的环境中。所以镧系元素或稀土元素的特征是它们有所谓的4f电子。当你穿过镧系元素时,4f壳层从没有电子变为充满。4f电子的行为很奇怪。它们不是电子的最外层。它们离最外面的外壳只有一英寸。但没有人真正关注在彻底的量子力学基础上对这些电子的实际行为进行物理建模,尤其是它们在周围有原子的情况下的行为。所以我们有一个团队致力于此。这有助于我们预测磁体特性。一旦你能预测磁性,你就可能发明出可以改善磁性的材料,诸如此类。你还需要这些信息来确定稀土对其他化学物质的反应,并用于开发分离剂。因此,有很多基础的、非常基础的科学进入了重点领域一、二和在某种程度上重点领域三的工作。

伯内特:

你提到了SLAC同步加速器的外包。

国王:

在斯坦福,是的。

伯内特:

同步加速器和回旋加速器对材料科学很有用。你能谈谈与合作吗?因为这项工作不仅仅是在一个地方完成的。你能谈谈CMI的结构类型吗?谁在哪里做什么?

国王:

是 啊。

伯内特:

嗯,也许不太详细。

国王:

嗯,不太详细。但是,是的。CMI是一个联合体。它的总部是艾姆斯实验室,当我在爱荷华州艾姆斯附近时,我负责我的办公室。但我们在艾姆斯有相当大的研究足迹,其中一些是在橡树岭国家实验室、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室、爱达荷国家实验室进行的。科罗拉多矿业学院和其他六所大学也进行了大量研究。我犹豫是否开始列出它们,因为我会忘记其中一个,从而冒犯别人。大约有七家公司,很快就会有更多的公司。因此,它非常广泛,在每个重点领域,在每个项目中,我们都利用了优势,而真正的优势是什么。因为人们关系密切,我们不会试图让每个人都做他们需要做的事情。我们会说,“好吧,如果你真的需要量子力学计算,我们在埃姆斯有人可以做,或者在利弗莫尔有人可以。哪一个是最好的?”。所以,总是为这份工作挑选最合适的人,并确保你定义了一份正确的工作,否则什么都不会起作用。所以我们分散开来。我们在地理位置和专业知识方面实现了多元化。从某种意义上说,这是一种力量。对于其他人来说,这是一个巨大的挑战,因为你不能只是走到大厅里,对与你合作的人说,“嘿,我是在信封背面做的。这对你有意义吗?”但我们确实有相当复杂的视频会议来连接我们的网站。人们开始习惯于用它来代替电子邮件。坦率地说,这是一种文化转变。

伯内特:

人们一次又一次地谈论创新文化。这个故事一遍又一遍地讲述着研究和创新场所的重要性。无论是挂在电梯周围的著名的芝加哥经济学院。所有的创新都发生在这里。对于科学家聚集在某个地方的其他情况。所以如果你能谈谈这个。

国王:

正确的。因此,当朱棣文(Steven Chu)担任能源部长时,他提出了这个想法,即能源创新中心,并表示应该效仿贝尔实验室鼎盛时期的模式。他曾在贝尔实验室工作,所以你不想和他争论这个问题。在一种描述中,这个想法是,资金雄厚的研究小组,在同一个地方工作的各种专家,在一个版本中,他们在同一家自助餐厅用餐。显然,芝加哥经济部是电梯大厅。在贝尔实验室,它以食物为中心。我想自助餐厅不错。我们没有自助餐厅。我们不经常聚在一起。我们每周确实有大量的电话会议、视频会议和其他活动。但我们仍在努力实现创新。我们可能会在本周末宣布我们的第二十项发明披露。这是在十五个月的实际操作。

很难把这归因于任何一件事,但有很多事情促成了这一点。一是在很早的时候,大约三个月后,我们去了——DOE一直在说,“好吧,你做了什么?你做了些什么?”我们一直告诉他们,“好的,我们今天早上都要准时上班。”像这样的小成就过去是有意义的。好吧,三个月后,我们说,“好吧,我们有三项发明披露。这是怎么回事?”他们说,“这在仅仅三个月的工作中就让人印象深刻。”六个月后我们有了六项。于是有人说,“好吧,你每月一次。”于是,我们的研究人员又听到了这样的消息:美国能源部真的很喜欢我们进行发明披露,而另一方面,美国能源部显然以某种方式、形式或形式向国会报告说,这些人确实在进行大量发明披露。接下来,我知道我会接到参议院拨款委员会成员的电话,他们会说:“告诉我一些关于你发明的东西。”所以积极的反馈很重要。让我们绝对清楚这一点。当人们被告知你所做的事情非常重要时,你就走上了正确的轨道,人们会做出回应。

现在,是的,如果你想的话,你可以发布无数的发明信息。对。这很容易。但我们并不是在写琐碎的发明披露,或者至少我们正在努力不这样做。我们获得大量发明披露的方式,我们发现的大诀窍,就是找出我们的工业伙伴真正真正想要什么。这并不难。大多数研究人员认为发明发展的方式是,看,我有这个好主意。我在实验室里研究它,我做了一些建模和理论,尝试在实验室里做一些,做一些测量。如果测量不起作用,我会回到理论上来,修正它,绕着那个循环,最终我得到了一些有用的东西。然后我把它带到工业界,我说,“嘿,看,这不是很好吗?”然后他们说,“是的。不打算用它,但它很酷。”我们以另一种方式工作。我们倾听行业的需求,然后回过头来说,“好吧,我们该如何满足这种需求。”如果我们不能满足这种需求,那么,我们需要什么样的基础科学,这又回到了我们的第四个重点领域。但它总是针对特定的需求。

我们发现,当我们开始我们的项目时,我们一直在尝试制定路线图。所以,好吧,如果你想开发这个,不管这是什么,你知道你要花一些时间做理论建模,也许更多,也许更少地依赖于项目。你会有一些候选材料,在某个时候你会被淘汰。所以你说,好吧,在路线图中这是一个决策点。关键决策必须在这里作出。也许什么都不管用,然后我们中断了那个项目,它就消失了。但我们发现,知道什么时候做出关键决定真的非常重要,因为需要这种材料的行业正在另一个层面上工作,他们正在开发产品,他们正在做出关键决定,好吧,我们将用什么材料制造这个产品,他们将在路线图的这一点上做出关键决定。如果他们做出决定时你还没有准备好你的材料,你不妨先发明一下,然后把它扔到墙上,看看会发生什么。但如果你知道他们什么时候会做出决定,如果你能在做出决定之前提出解决方案,那么你就进入了创新行业。如果你只是在发明东西并把它扔到墙上,那就太棒了,但这就是他们所说的死亡之谷。我们更喜欢生活路线图。所以你可以按照路线图走到有一座桥跨越死亡之谷的地方,而不是到达围栏。

我们的项目路线图非常、非常、非常重要,因此我们的经济分析小组实际上致力于制定研究路线图,并不断审查路线图。确保我们在路线图上,也许确保我们不会偏离路线图,并确保我们的路线图与行业路线图相匹配。

伯内特:

正确的。听起来这不仅仅是地图。它也在做标记和发信号。因此,您是在与外部合作伙伴沟通,还是在更广泛的行业范围内,那些愿意从这项技术中受益的人都知道并在关注您。

国王:

正确的。是 啊。所以我们把它放在我们能得到的任何地方。但我们从我们现有的合作伙伴那里得到的最多,他们都与我们签署了一份大规模的保密协议,因此乐于分享他们可能不想分享的信息。因此,随着你与人的距离越来越近,信息的质量也随之提高。但是,即使没有这些,当我们写提案时,我还是花了很多时间去和业内人士交谈,说:“在材料供应链方面,你最害怕的是什么?”并听取他们的意见。在几周前举行的年度会议上,我们把现场的每个人都聚集在一起,大家可以互相交谈,决定下一步的计划,我们开了一次很棒的会议。但我所做的一件事是列出了我观察到的团队工作方式。这是一套在行业或企业文化中被称为“企业价值陈述”的术语。我不太愿意使用这些术语。但这是我们开始做的事情,并不是出于设计,只是出于本能或是因为一群人是谁。但在我的列表中,第一件事是,我认为有七八条价值陈述或“这就是我们的工作方式”陈述,我们首先要做的是倾听。如果你不听,是的,你可以做伟大的研究,也许有一天它有千分之一的机会生产出真正的产品,但如果你倾听行业的真正需求,如果行业倾听客户的真正需求,那么你就有机会生产出有价值的产品。所以到目前为止,我们所披露的大约20项发明都是对工业界向我们提出的要求的回应。这些都不是我们刚刚走出去说的,“嘿,这不是很酷吗?”它们都是回应。这是最大的问题。

伯内特:

从定义上来说,这意味着它们不仅仅是无用的披露,你可以说,“我们发现了一些东西”,但这是一个发现,是对已经确定的需求的回应?

国王:

是 啊。但在某些情况下,这已经足够接近行业的需求。在某些情况下,他们会说,“是的,我知道我们说过,但时间会改变。”这没关系,因为时间会改变,你必须敏捷。但如果说我们从创新的角度发现了什么,那就是倾听的价值。

伯内特:

嗯,我想问一个关于保密协议的后续问题。知识产权。包括公立大学在内的产学研合作的趋势越来越明显,每所大学都有一个技术政策办公室,他们会制定各种材料转移安排。你有没有这种东西?如果有保密的话,当它成为一种产品时,它是如何起作用的?

国王:

正确的。所以,是的,我们有一个主保密协议,一个知识产权管理计划,每个作为合作伙伴进入关键材料研究所的人都必须签署这些计划。第一批合伙人的律师花了很长时间才达成一致。七个行业,四个国家实验室,七所大学,天知道有多少律师。莎士比亚说得对,“首先,杀了所有的律师。”

伯内特:

[笑声]我们会把它删掉,或者把它完全归因于莎士比亚。

国王:

是 啊。[笑声]他们都是为了保护客户的利益。问题是,与促进科学进步相比,人们对保护客户的利益有更多的偏见。所以我们和律师进行了很长时间的讨论。然后在这个过程中,在某个地方,一些律师离开了办公室或被其他人取代,基本上你会重新开始,因为每个律师对每个合同的看法都略有不同。我非常想把一家公司纳入CMI,他们的律师绝对反对我们管理计划中所有其他公司都签署的一项条款。我们不会回去和其他公司重新谈判。所以这就达到了这样的地步,“要么接受,要么放弃,伙计们。如果你真的想参与进来,你可以参与进来。如果你只是想在不受保护的基础上与我们对话,我们仍然想与你对话。”

伯内特:

对,对。在这一过程中,你对科学做了什么样的解释?因为过去科学社会学家曾说过,这就是科学的工作原理,有社群主义或共产主义,但它必须有自由的信息流才能发挥作用。如果你想要这种程度的创新,你必须接受。你有没有为某种透明度和开放性做过辩护?

国王:

我们没费多大劲就办好了那个案子。有点像是在外面。每个人都知道,如果你想让科学继续发展下去,就必须在某个阶段实现信息的自由流动。更困难的是,实际上团队中没有信息的自由流动,这是指一旦信息在团队中传播出去,你如何保护它?我们有250名研究人员全部或部分在工资单上,他们也从事其他方面的研究,其中一些人在艾姆斯实验室工作,他们向我报告,但绝大多数人向其他机构的其他人报告。我该如何约束该团队,防止他们将通过CMI了解到的信息泄露到他们可能与CMI以外的其他项目合作的伙伴关系中?所以,很多有争议的问题不是我们如何鼓励自由流动,而是我们如何在其周围设置围栏。我们如何建立一个研究人员可以访问但其他人无法访问的硬盘驱动器,以及我们如何管理它?所以有很多挑战。是 啊。

伯内特:

是的,是的。到目前为止,对于七个行业合作伙伴来说,这只是信息吗?是对话吗?还是有投资?

国王:

他们中的一些人正在投资巨额资金。事实上,我们至少支付了其中一人做一些研究。所以通用电气在纽约州北部有一个很棒的研究机构,我们付钱给他们做一些我们需要做的研究。协议是,如果我们使用联邦资金来支付研究费用,那么结果将全部公开。好吧,很明显,通用电气比其他公司都先看到了它的发展方向,但一旦完成,它就完成了,它就在那里,其他任何人都可以获得许可。

伯内特:

对,对。这是在国家一级,这些是全球性公司。但合作与协调是三方关键材料研究所的一部分。你能谈谈其他国家的情况吗?工作是如何协调的,或者是否协调?

国王:

是 啊。可以。如果你认为很难用一年两千五百万美元来建立一个项目,那么十七、十八个合作伙伴和250名研究人员,试着让两个国家互相交流。但早些时候,在所谓的关键材料危机爆发后,日本、美国和欧盟在政府行政级别上举行了一些相当非正式的会议,会上表示:“这是一个全球性问题,影响到每个人。我们能做些什么来帮助?”不久前,在加利福尼亚州举行了一次非正式会议,之后基本上是一次年度会议。实际上,艾姆斯实验室在9月的第一周举办了最后一场比赛。第一次是在华盛顿特区。第二个在东京,第三个在布鲁塞尔,第四个在爱荷华州的艾姆斯。这是一组有趣的地点。但它实际上反映的是,在华盛顿,政府级别很高,不是民选官员,而是政府官员聚在一起讨论,好吧,这是我们在美国看到的一系列问题,这是欧洲人看到的一组问题,而这是日本人看到的一套问题,所有人都在相互倾听。当它到达日本时,它有点多了,好吧,重叠在哪里,我们仍然在互相交谈。一年多前,当我们来到布鲁塞尔时,我们有一种感觉,好吧,我们看到了重叠。我们在哪里可以走到一起合作?当我们一个月前在艾姆斯聚会时,好吧,我们现在该如何让这些人一起工作。

它们是有趣的挑战。然后,不时会有观察家进来。因此,加拿大人和澳大利亚人都受到了邀请。南非人在一次会议上。需求的多样性很有趣。日本完全是一个使用国。他们没有稀土资源。他们从世界其他地方获得资源,但他们是一个伟大的制造业国家,他们使用了世界上大量的稀土资源来建造我们都喜欢拥有的东西。欧洲几乎没有稀土资源。俄罗斯有一个小矿场,为爱沙尼亚的一家炼油厂提供原料。也许其中一些会进入欧洲。但欧洲也是制造业密集型国家,但这是一种不同的制造业。在日本,他们制造许多使用磁铁的产品。在欧洲,他们制造了许多使用光传感器和光发射器的产品。美国很有意思,因为它既是一个稀土生产国,也是一个使用稀土的制造商。坦白地说,澳大利亚是一个稀土生产国,不是什么制造商。加拿大希望成为稀土生产国,而不是制造商。所以总是有不同的兴趣。

我们共同关心的地方是跟踪材料流动。所以我们称之为物质流分析。谁知道所有的稀土从哪里来,流向哪里,我们能说出有多少流入了一个特定的国家,如果有多少从这个国家流出,他们是在囤积其余的还是在浪费?发生什么事了?所有这些都是重要的问题。因为没有开放的稀土市场,所有的交易基本上都是——我打电话给一个供应商,提出报价,他们说,“不,你需要再给我10%。10%。”但这一切都是在黑暗中完成的。所以很难追踪交易。所以在这方面有很多努力。在CMI中,我们相信在回收技术方面,我们有很多东西要向日本学习,所以我们正在与他们合作,以了解更多,我们正在努力帮助他们,因为在回收之后,你必须分离,我们有很好的分离科学。与欧盟合作,他们有一些强大的下游回收能力,因此一些欧洲公司可能比其他任何地方都能更好地完成金属的回收后分离,因此我们正试图与他们合作,以帮助我们解决这一问题。

在磁铁方面,我们正在与日本合作。因此,随着替代材料的开发、对磁体的更好理解和更好加工,美国和日本正在密切合作。所以很多双边的事情都是由此产生的。除了数据收集方面,很少有真正的三边议程。因此,这些就是我们正在做的事情。

因此,这需要很长时间,首先要建立起合作的政治意愿,确定彼此可以做什么,我们的优势和劣势是什么,我们愿意与其他国家分享什么,我们不愿意分享什么。这就像是在下一个最高层次上建立我们已经建立的公司合作关系。如果我与日本合作,我怎么知道信息不会传播到我们不想传播的其他地方?

伯内特:

对,对。因此,如果国会还没有这样做的话,目前正在国会通过的一件事就是《关键矿产政策法案》(Critical Minerals policy act)。

国王:

是 啊。

伯内特:

这对您的工作或CMI的工作有何影响?

国王:

所以实际上,众议院和参议院都提出了几项法案,其中一些对我没有任何影响。其中一些对我们产生了深远的影响,众议院现在有一个,我想你指的就是这个,它的语言中实际上包含了所谓的关键材料研究所的授权。这一点深入到了华盛顿的工作中。因此,通常情况下,联邦计划是由一个委员会授权的,比如本案中的空间、科学和技术委员会,但授权书表明这是国会想要做的事情。除非有拨款,否则不会发生。所以授权书说这是我们想要做的。拨款委员会说,是的,这一次我们会做的。我们会为此提供资金。关键材料研究所并不是这样运作的。我们被挪用了。这些资金被提供给能源部创建CMI,但从未获得授权。而且你不需要有授权就可以获得拨款。但是,如果你有一份授权书,而且该授权书实际上描述了关键材料研究所应该做的所有事情,那么这些活动就会出现在联邦预算中,无论总统或行政部门是否将其纳入预算请求。因此,他们参与了辩论,拨款委员会是否对他们采取行动。视情况而定。但授权所做的一件好事是,它的有效期超过了CMI当前的资金拨款。所以,如果你愿意的话,它可以让我们的寿命延长一点。所以我喜欢这一点。

法案中还有其他内容对我没有直接影响。例如,他们会处理加快矿山许可审批流程等问题,开办一个新矿山的最大挑战之一是获得许可证所需的时间,因为你花费的所有时间都是这样的,你是一家初创公司,正试图开一个矿山,这是在消耗现金,你只能得到这么多的现金投资,如果你在努力获得许可证的同时却把它消耗殆尽如果有许可证,你就永远不会开矿了。因此,加快许可程序,检查是否采取了所有正确的行动,环境是否得到保护,融资是否被洗钱,所有这些都很重要。但不要仅仅因为它说“你应该在六个月内行动”就让它六个月放在别人的桌子上。这些事情很重要。

还有其他关于维护关键材料列表的事情。我唯一担心的是,当政府保留一份名单时,它往往变化缓慢。这个过程需要敏捷。因为正如我们所见,材料在很短的时间内变得至关重要或不那么重要。如果政府的名单上写着“这些是关键材料”,而且这已经被搁置五年了,如果两年后我们发生危机,我必须处理材料X或Y,然后我去政府那里说,“我正在研究XY,”他们说,“那不在名单上。你不能那样做。”这可能是一个问题。我认为这不会发生。我当然向委员会表达了这些担忧,他们说:“不,这不是我的意图。”你的意图是好的,但法律中的语言是写这封信的人离开后要解释的。所以你必须非常小心写进法律的东西。

伯内特:

好吧,在CMI所做的第四类工作中,其中的子集是经济分析。这是否或可能成为开发新材料供应链的一种经济情报单位?

国王:

是的,绝对如此。因此,我们正在尝试做的一件事是对哪些材料可能是关键的提供更多的预见。我们不称之为预测,因为没有人能做到这一点。或者如果我可以的话,我不会把它卖给政府。我会把它卖到可以赚更多钱的地方。但我们不时会收到来自行业的问题,“看,我们正在考虑推出一种含有X量Y元素的产品。我们认为这种产品的市场每年有这么多单位。你认为这会对材料供应链造成什么影响?”在某些情况下,“好吧,对于这种材料来说,这在供应链上并不是一个小问题。”在其他情况下,这种材料会严重扰乱市场,你可能会扰乱市场。如果投机活动受到干扰,那么价格可能会上涨。所以我们并没有说这会发生,但我们提供了场景建模。我认为这具有巨大的价值,并为向我们提出这些问题的公司提供了一些有趣的指导。

伯内特:

也可能是政府,让他们意识到可能发生的事情。

国王:

是的,没错。当然。

伯内特:

所以在这次采访中,我们谈到了很多不同的领域,很多不同的专业领域。你能谈谈金博士的学习曲线吗?你开始时的期望是什么?到目前为止情况如何。

国王:

因此,我们是能源部创建的第五个能源创新中心,这是朱棣文的一次伟大实验。我有时会告诉人们,我们是四个人中的第五个,因为现在只剩下四个人了。另一座被拆除,因为它没有发挥能源创新中心的作用。领导层的问题导致了节能建筑中心的消亡。它仍然处于一个大大降低的水平,仍在尝试发明新的方法来提高建筑效率,但它不再被视为能源创新中心。因此,我花了很多时间与其他中心主管讨论什么对他们有效,什么对他们无效。但也许更好的信息来源是这些中心的能源部经理,因为我相对容易听取这些能源部经理对其他中心的看法,以及他们的真正含义。对于一个中心主管来说,很难听到他的经理所说的话,而不是在模糊或扭曲信息的背景下看到它。因此,作为五个中心中的最后一个,我可以看到经理和董事之间的信息是如何被扭曲的。因此,我打算做的一件事是与我们的能源部经理建立一个非常开放的沟通渠道,不仅仅是我的直属经理,而是能源部的两层、三层、四层结构。我和那些家伙有过很好的互动。我可以随时拿起电话和他们聊天。他们毫不犹豫地拿起电话,告诉我他们需要我做什么。但让他们相信我可以提供他们想要的,让我能够信任他们,理解他们在尝试什么,因为他们从来没有确切地说出他们的意思。但是能够理解他们的意思非常重要。在我担任中心主任之前,我曾担任过国家实验室主任,其他中心主任都没有这样的经历,但首先担任国家实验室主任确实是一次重要的学习经历。所以,在我们开始之前,它让我在学习曲线上走了很长一段路。

伯内特:

好吧,我想感谢你抽出时间,祝你继续取得成功。

国王:

谢谢。

伯内特:

听起来它迄今为止取得了巨大的成功-

国王:

好吧,我们喜欢这样描述。所以,如果我们能保持这种错觉,我们就没事了。

伯内特:

杰出的。好吧。非常感谢。

国王:

是的,太好了。谢谢您。