Les Terres Rares

Avui parlarem de: “Les terres rares”
Ja comencem per un nom que no acompanya massa i si mirem què són, resulta que són elements químics, dels de la Taula Periòdica, però d’aquells que, pràcticament, no s’estudien mai, perquè com que són “raros” i estan situats abaix de tot de la Taula, és allò de, anem a veure primer els normals i segurament ja farem prou. Són elements de noms també una mica “raros” com el neodimi, disprosi, europi, terbi, gadolini,…
Cal dir que hi ha un element d’aquests que sí que és conegut, però amb connotacions no massa amables: l’urani, que recorda a les centrals nuclears, les radiacions, les bombes atòmiques fins i tot.
O sigui que, com a màrqueting, no és que el tinguin massa bo.
Però resulta que tenen moltíssimes utilitats en productes d’alta tecnologia i els tenim per tot arreu.

Descobriment:
– neodimi, 1885 per C. Auer von Belsbach (Alemanya)
– disprosi, 1886 per P. E. Lecoq de Boisbaudran (França)
– europi, 1901 per Eugène Demarçay (França)
– terbi,  1843 per Carl G. Mosander (Suècia)
– gadolini, 1880 per Jean C. De Marignac (Suïssa)
– lantà, 1839 per Carl G. Mosander (Suècia)
– itri, 1794 per Johan Gadolin (Finlàndia) (no pertany a les terres rares    )
– praseodimi, 1885 per C. Auer von Belsbach
– erbi, 1843 per Carl G. Mosander ()
– ceri, descobert com a òxid en 1803 per Berzelius i Hisinger (Alemanya)

Imatge: JL. Diez.

Utilitat:
– guitarres elèctriques: el samari permet convertir el so en electricitat
– barres de control de centrals nuclears: també hi és el samari
– telèfons intel·ligents i reproductors de MP3: imants de neodimi en altaveus, motors (vibrador) i
auriculars, colors de la pantalla LCD fets amb europi (vermell) i terbi (verd)
– visió nocturna o d’avions de reconeixement: gadolini i itri per les ulleres o samari per imants dels
avions no tripulats i míssils Tomahawk
– diagnosi per l’imatge: gadolini com agent de contrast en imatges de ressonància magnètica
– màquines verds: lantà per les bateries i neodimi per imants dels motors dels cotxes híbrids,
neodimi per les turbines eòliques, itri i terbi per les bombetes fluorescents compactes
– ulleres de sol: praseodimi, erbi i neodimi per enfosquir els vidres
– ampolles de vi: ceri per absorbir la radiació UV
– petits motors: potents imants de neodimi o disprosi
– refinar el petroli per fer benzina: catalitzadors de lantani i ceri
– tomografia per emissió de positrons: luteci (un dels més cars i rars)
– fibra òptica: erbi
– discs durs d’ordinadors: disprosi

Produccions:

Fins 1980, el països productors eren: Índia, Brasil, Sudàfrica, Estats Units.
Els anys 1980, Xina posa a punt la tecnologia d’extracció i separació de les terres rares i irromp en el mercat. De 1980 fins ara la producció mundial ha anat pujant de 30.000 t fins a 130.000 t (l’any 2008), de forma que ara la Xina té el 97 % de la producció.
El 2010, Xina comença una política de reducció de l’oferta que es preveu que es mantindrà durant tota la dècada, per tal d’assegurar el subministrament de la seva pròpia indústria, que ja consumeix el 60 % de la seva producció.

Els països occidentals consumeixen per un valor de 1.000 milions de $/any
La demanda excedeix l’oferta en 40.000 t /any

La producció de Xina podria passar del 95 % actual al 60 % en els propers dos anys, sent compensada per l’augment de producció d’altres països.
– Lynas Corp (Australia) projecta muntar una planta per processar terres rares en Malaisia.

Reserves:

Xina té el 48 % de les reserves mundials, Estats Units el 13 %, Rússia, Austràlia, Canada tenen reserves importants

Preus (1 de març de 2011)
– de 140 a 400 US$/kg:   itri, lantani, ceri, protactini, neodimi, samari, gadolini, erbi,
– de 400 a 3000 US$/kg: europi, terbi, disprosi, holmi, iterbi
– més de 3000 US$/kg:   escandi, tuli, luteci

Aspectes mediambientals:

A mitjans dels anys 1980, Xina es va fer amb el mercat comptant amb suport estatal, mà d’obra barata i una legislació mediambiental laxa o inexistent.
Baotou, ciutat de Mongolia Interior és la capital mundial de les terres rares. Les seves mines contenen el 80 % de les reserves xineses. Té zones amb greus problemes de contaminació radiactiva de l’aigua i terres de conreus i habitants d’alguns pobles an hagut de ser reubicats. Les mines produeixen 10 milions de tones anuals d’aigues residuals molt àcides o radioactives, la majoria de les quals no es tracten.
El 2008 van sortir il·legalment de Xina 20.000 t de terres rares, quasi un terç de les exportacions totals del país.

– freqüentment les menes de terres rares porten tori i urani (també són terres rares)
– en el procés d’obtenció o separació s’utilitzen àcids forts i/o tòxics
– una manipulació impròpia pot tenir greus conseqüències pel medi ambient
– el maig de 2010 Xina anuncià un major control i tancament de mines il·legals, particularment  petites mines rurals del Sur.

Informació treta de:
“Los ingredientes secretos de todo”. Revista National Geographic España de juny 2011
http://www.dialogo-americas.com/es/articles/rmisa/features/regional_news/2011/12/27/aa-brazil-rare-earth

http://www.edu365.cat/batxillerat/ciencies/taula/

http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element

http://www.reuters.com/article/2011/06/22/us-china-rareearths-idUSTRE75L0E820110622

Audio de la xerrada.

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles “Sopa d’estrelles· del 12 de gener de 2012.

 

 

Aquesta entrada ha esta publicada en medi ambient, química, tecnologia. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari