Vad finns i dina grejer? De flesta av oss tänker inte på de material som gör det moderna livet möjligt. Men teknologier som smarta telefoner, elektriska fordon, storbilds-TV och grön energiproduktion är beroende av en rad kemiska grundämnen som de flesta aldrig har hört talas om. Fram till slutet av 1900-talet, många betraktades som ren kuriosa – men nu är de viktiga. Faktiskt, en mobiltelefon innehåller över en tredjedel av elementen i det periodiska systemet.

Eftersom fler människor vill ha tillgång till dessa tekniker, efterfrågan på de kritiska delarna växer. Men utbudet är föremål för en rad politiska, ekonomiska och geologiska faktorer, skapa volatila priser samt stora potentiella vinster. Detta gör investeringar i brytning av dessa metaller till en riskabel verksamhet. Nedan är bara några exempel på de faktorer vi har kommit att förlita oss på som har sett kraftiga prisstegringar (och vissa fall) under de senaste åren.

Kobolt

Kobolt har använts i århundraden för att skapa fantastiska blå glas och keramiska glasyrer. Idag är det en kritisk komponent i superlegeringar för moderna jetmotorer, och batterierna som driver våra telefoner och elbilar. Efterfrågan på dessa fordon har ökat snabbt de senaste åren, med globala registreringar som mer än tredubblats från 200, 000 under 2013 till 750, 000 under 2016. Smartphone -försäljningen har också ökat - till mer än 1,5 miljarder år 2017 - även om det första doppet någonsin i slutet av året kanske tyder på att vissa marknader nu är mättade.

Vid sidan av efterfrågan från traditionella industrier, detta hjälpte till att driva upp koboltpriserna från £15 per kilogram till nästan £70 per kilogram under de senaste tre åren. Afrika har historiskt sett varit den största källan till koboltmineraler, men den ökande efterfrågan och oro för försörjningstryggheten innebär att nya gruvor öppnas i andra regioner som USA. Men som en illustration av marknadens volatilitet, ökad produktion har fått priserna att krascha med 30% de senaste månaderna.

Sällsynta jordartselement

De "sällsynta jordartsmetallerna" är en grupp av 17 grundämnen. Trots deras namn, vi vet nu att de inte är så få, och de erhålls oftast som en biprodukt av storskalig brytning av järn, titan eller till och med uran. På senare år har deras produktion har dominerats av Kina, som har tillhandahållit över 95 % av det globala utbudet.

Sällsynta jordartsmetaller används i elfordon och vindkraftverk, där två av elementen, neodym och praseodym, är avgörande för att göra de kraftfulla magneterna i elmotorer och generatorer. Sådana magneter finns också i alla telefonhögtalare och mikrofoner.

Priserna för de olika sällsynta jordartsmetallerna varierar och fluktuerar kraftigt. Till exempel, driven av tillväxten inom elfordon och vindkraft, neodymoxidpriserna toppade i slutet av 2017 på 93 pund per kilogram, två gånger priset i mitten av 2016, innan de faller tillbaka till nivåer runt 40% högre än 2016. Sådan volatilitet och osäkerhet i försörjningen innebär att fler länder letar efter att hitta sina egna källor till sällsynta jordarter eller att diversifiera sitt utbud bort från Kina.

Gallium

Gallium är ett konstigt grundämne. I sin metalliska form, den kan smälta en varm dag (över 30°C). Men när det kombineras med arsenik för att göra galliumarsenid, den skapar en kraftfull höghastighetshalvledare som används i mikroelektroniken som gör våra telefoner så smarta. Med kväve (galliumnitrid), den används i lågenergibelysning (LED) med rätt färg (LED:er var förr bara röda eller gröna före galliumnitrid). På nytt, gallium produceras huvudsakligen som en biprodukt från annan metallbrytning, mest för järn och zink, men till skillnad från dessa metaller har priset mer än fördubblats sedan 2016 till 315 pund per kilo i maj 2018.

Indium

Indium är ett av de mer sällsynta metalliska grundämnena på jorden, men du ser förmodligen på en del vardag då alla platta och pekskärmar är beroende av ett mycket tunt lager av indiumtennoxid. Elementet erhålls mestadels som en biprodukt av zinkbrytning och du kan bara få ett gram indium från 1, 000 ton malm.

Trots sin ovanlighet, det är fortfarande en viktig del av elektroniska enheter eftersom det för närvarande inte finns några hållbara alternativ för att skapa pekskärmar. Dock, forskare hoppas att den tvådimensionella formen av kol som kallas grafen kan ge en lösning. Efter en rejäl nedgång 2015, priset har nu stigit med 50 % på nivåerna 2016-17 till cirka 350 pund per kilogram, drivs främst av dess användning i plattskärmar.

Volfram

Volfram är ett av de tyngsta elementen, dubbelt så tät som stål. Vi brukade lita på det för att lysa upp våra hem, när gammaldags glödlampor använde en tunn volframglödtråd. Men även om lågenergibelysningslösningar nästan har eliminerat volframglödlampor, de flesta av oss kommer fortfarande att använda volfram varje dag. Tillsammans med kobolt och neodym, det är det som får våra telefoner att vibrera. Alla tre elementen används i den lilla men tunga massan som snurras av en motor inuti våra telefoner för att skapa vibrationer.

Volfram i kombination med kol skapar också en extremt hård keramik för skärverktyg som används vid bearbetning av metallkomponenter i flyg- och rymdindustrin, försvars- och fordonsindustrin. Den används i slitstarka delar vid olje- och gasutvinning, gruv- och tunnelborrmaskiner. Volfram går också in på att tillverka högpresterande stål.

Volframmalm är ett av få mineraler som nyligen bryts i Storbritannien, med en vilande gruva av volfram-tennmalm nära Plymouth som öppnar igen 2014. Gruvan har kämpat ekonomiskt på grund av de volatila globala malmpriserna. Priserna sjönk från 2014 till 2016 men har sedan dess återhämtat sig till värdet i början av 2014, vilket ger lite hopp för gruvans framtid.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.