Wiele materiałów potrzebnych do czystszych systemów energetycznych i zaawansowanych technologii jest nadal produkowanych w procesach, które wiążą się ze znacznymi kosztami środowiskowymi. Jak donosi Science Daily, magnesy są w dużej mierze produkowane w Chinach, gdzie przepisy dotyczące ochrony środowiska i standardy przemysłowe różnią się od tych obowiązujących w Szwecji.
Chiny wstrzymały eksport metali ziem rzadkich
To problem geopolityczny – powiedział prof. Martin Sahlberg z Uniwersytetu w Uppsali, główny autor badań.
Jak twierdzi ekspert, „w związku z wojną handlową i amerykańskimi cłami, Chiny wstrzymały eksport pierwiastków ziem rzadkich. Możemy również wspomnieć o posunięciach Trumpa wobec Grenlandii i porozumieniu o zasobach mineralnych między Ukrainą a Stanami Zjednoczonymi jako innych przykładach konfliktów geopolitycznych”.
Według niego, produkcja metali ziem rzadkich jest również trudna dla środowiska. Wyodrębnianie i oczyszczanie pierwiastków ze złóż mineralnych często wymaga użycia toksycznych chemikaliów, a substancje radioaktywne często występują w tych samych formacjach geologicznych.
Dziś to dość brudny interes
Pierwiastki ziem rzadkich wcale nie takie rzadkie
Pierwiastki ziem rzadkich są niezbędne do produkcji wyświetlaczy, magnesów i innych materiałów funkcjonalnych, które odgrywają ważną rolę w transformacji społeczeństwa w kierunku bardziej zrównoważonego rozwoju. Jednak, pomimo swojej nazwy, same pierwiastki nie są szczególnie rzadkie.
Prawdziwym wyzwaniem jest znalezienie złóż, w których stężenia tych pierwiastków są na tyle wysokie, że wydobycie stanie się opłacalne.
– W Szwecji nasze możliwości wydobycia pierwiastków ziem rzadkich, nawet w porównaniu z innymi krajami, są stosunkowo dobre – stwierdził Sahlberg.
Znane są złoża pierwiastków ziem rzadkich w Szwecji w Kirunie, Bergslagen i Norra Kärr, niedaleko Gränny. Projekt ma na celu stworzenie naukowych podstaw niezbędnych do wydobycia tych surowców w kraju, a także opracowanie nowych, funkcjonalnych magnesów.
Naukowcy chcą zaprojektować magnesy, których skład chemiczny ściśle odpowiada materiałom naturalnie występującym w lokalnych złożach. Takie podejście mogłoby zmniejszyć ilość wymaganego przetwarzania i zmniejszyć wpływ na środowisko zarówno podczas procesu oczyszczania, jak i produkcji.
Dziś Chiny mają praktycznie światowy monopol, ale my nie tylko dysponujemy złożami, ale także dobrym dostępem do wody i stosunkowo tanią energią – powiedział naukowiec.
Inwentaryzacja zasobów mineralnych
Oczekuje się, że interdyscyplinarne wysiłki będą kontynuowane przez wiele lat. Jednym z priorytetów jest stworzenie szczegółowego obrazu dostępności minerałów ziem rzadkich w Szwecji.
Historycznie wydobywaliśmy konkretny metal – żelazo, miedź, a może złoto. Podchodzimy do tego szerzej, aby dowiedzieć się, jakie pierwiastki znajdują się w złożach i w jakich proporcjach
I jak dodaje „Inwentaryzujemy „to, co mamy w lodówce”, aby móc wykorzystać wszystkie te pierwiastki w jak najbardziej efektywny sposób.” Chcą stworzyć nowe magnesy w oparciu o istniejące pierwiastki.
Szwecja buduje czystą ścieżkę
Teoretycy z zakresu materiałoznawstwa, geolodzy i inżynierowie materiałowi współpracują ze sobą, aby znaleźć najbardziej zrównoważoną drogę od złóż surowców mineralnych do gotowych produktów. Ich wspólna wiedza specjalistyczna pomoże w ocenie każdego etapu procesu, od zrozumienia geologii po projektowanie i produkcję magnesów.
Sahlberg opisuje to przedsięwzięcie jako badania podstawowe inspirowane zastosowaniami. I choć praca koncentruje się na fundamentalnych kwestiach naukowych, jednak jest ściśle powiązana z technologiami, które mogą zyskać na znaczeniu dla Szwecji i szerszej zielonej gospodarki.