ENERGY TRANSITION AND RARE EARTH ELEMENTS: CHALLENGES, OPPORTUNITIES, AND PROSPECTS
DOI:
https://doi.org/10.63330/aurumpub.059-007Keywords:
Energy efficiency, Energy transition, Electrical machines, Power density, Rare earth elementsAbstract
The global energy transition requires significant advances in the efficiency, power density, and reliability of electromechanical systems. In this context, rare earth metals play a strategic role in the manufacture of high-performance electrical machines, such as permanent magnet synchronous motors (PMSMs) and wind generators. This study aims to analyze the influence of these materials on the electromagnetic performance of modern electrical machines. The methodology is based on a systematic literature review involving the analysis of publications issued between 2018 and 2025 and indexed in databases such as Scopus, ScienceDirect, and IEEE Xplore, complemented by mathematical modeling. Recent data indicate that global demand for rare earth elements increased from approximately 78 kt in 2021 to about 93 kt in 2023 and is projected to reach 134 kt by 2030 (IEA, 2024). The results show that NdFeB magnets can increase torque density by up to twofold and reduce electrical losses by approximately 40%. It is concluded that these materials are essential to the energy transition, although they pose challenges related to the geographic concentration of production and supply-chain risks.
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