Innovatsiooni pidurdab haruldaste ainete nappus

Sõnum
Autor
tauri
Saidi administraator
Postitusi: 452
Vanus: 30
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Innovatsiooni pidurdab haruldaste ainete nappus

#1 PostitusPostitas tauri » 07 Sept 2010, 19:36

Räni on üks levinumaid elemente maakoores, kuid just Silicon Valley (Räniorg) muutus maailmakuulsaks suunanäitajaks infotehnoloogias. Mitmete teiste oluliste tehnoloogiliste innovatsioonide jõudmine massidesse seisab aga just selle taga, et vajaminevaid keemilisi elemente ei ole piisavas koguses saada.

Eelkõige on puudus elementidest, mida tuntakse haruldaste muldmetallide nime all. Nende hulka kuuluvad skandium, ütrium ning viisteist lantanoidide hulka kuuluvat keemilist elementi, vahendab Novaator LiveScience’i uudist.

Mitte ükski neist elementidest pole maakoores väga laialt levinud, kuid neil on palju huvitavaid rakendusi. Näiteks euroopiumi ja tantaali kasutatakse hübriidautodes, tuuleturbiinides ja televiisorites. Paraku seab nende elementide nappus eelmainitud tehnoloogiliste lahenduste levikule piirid. Neid rohkelt kasutav tehnoloogia ei jõua reeglina suurtootmiseni, sest tooraine vähese pakkumise tõttu kerkiks selle hind väga kõrgele.

Seega on haruldaste muldmetallide puudus innovatsioonile tõsiseks takistuseks. Haruldaste muldmetallide peamine tootja on Hiina. Hiina enda majandus kasvab aga kiirelt ning peagi jõuab kätte hetk, kus kogu toodetud haruldaste muldmetallide kogus tarbitakse Hiina enda tööstuse poolt ära.

Väheste haruldasi muldmetalle tootvate riikide seas on ka Eesti. Haruldastest muldmetallidest toodetakse Sillamäel asuvas AS Silmetis näiteks neodüümi. Neodüüm on tseeriumi järel levinuim haruldane muldmetall, mida kasutatakse näiteks kõvaketaste ja ülitugevate magnetite valmistamisel.

Haruldaste muldmetallide peamiseks allikaks on kaks mineraali: bastnäsiit ja monatsiit. Neist esimene on karbonaatne ning teine forfaatne mineraal. Mõlemad sisaldavad kristallstruktuuris üksteist asendada võivaid lantanoide, peamiselt tseeriumi ja lantaani. Bastnäsiit ja monatsiit esinevad peamiselt pegmatiitides. Need on suureteralised graniidi erimid, mis esinevad magmaintrusioonide äärealadel ning moodustuvad hilismagmaliste protsesside käigus, kui enamik magmast on juba kristalliseerunud, ning sisaldavad seega paljusid haruldasi elemente, mis tavalisemate mineraalide kristallstruktuuri ei sobi. Monatsiit on hea vastupidavuse tõttu murenemisele levinud ka liivade raskete mineraalide fraktsioonis.

Hiina on oma liidrirolli lantanoidide tootmisel muidugi ära kasutamas, julgustades suures koguses haruldasi muldmetalle kasutavaid ettevõtteid oma tootmist Hiinasse tooma. Hetkel ei olegi suurimaks probleemiks see, et haruldasi muldmetalle poleks maakoores piisavalt, vaid pigem see, et tootmisvõimsust on tänapäeva kiirelt areneva tehnoloogia jaoks napilt. Näiteks Põhja-Ameerikas on nii USA-l kui Kanadal arvestatavad kaevandamisvõimalused, kuid pole piisavalt rikastamistehaseid, mistõttu tuleb maak ikkagi Hiinasse saata.

http://forte.delfi.ee/news/teadus/innov ... d=29195053

tauri
Saidi administraator
Postitusi: 452
Vanus: 30
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Re: Innovatsiooni pidurdab haruldaste ainete nappus

#2 PostitusPostitas tauri » 21 Veebr 2012, 22:42

Ühed huvitavad elemendid, millele kindlasti tasub eraldi tähelepanu pöörata on näiteks molübdeen, vanaadium ja nioobium. Nioobium on sarnane tantaaliga ja seetõttu nimetati element tema sarnasuse tõttu nioobiumiks vanakreeka mütoloogia tegelaskuju Niobe järgi, kes oli Tantalose tütar.



Nioobiumi erilisus seisneb selles, et väga väikese osa (0,1%)lisamisel terasele saab supersulami, mis teeb terase vastupidavamaks ja kergemaks. Raua ja nioobiumi sulamit kasutatakse ka kõrghoonete metallikonstruktsioonides, sest nioobiumilisand muudab teraskonstruktsioonid elastseks ja tõstab sel moel hoonete vastupidavust maavärinatele. Nioobium on ka USA strateegiliselt tähtsate metallide nimekirjas, kuna seda kasutatake aeronautikas, relvatööstuses ja rakettides. Näiteks IAMGOLD (IAG), mis tegeleb erinevate maavarade nagu kulla (8 tegutsevat kullakaevandust), hõbeda, vase ja teemantite kaevandamisega teatas hiljuti, et kavatseb nioobiumi tootmist kolmekordistada ja järgmise kolme aasta vältel kulutada selle plaani teostamise peale ligi üks miljardit dollarit. See on üsna tähelepanuväärne , kuna tegemist on siiski peamiselt kullakaevandamisega tegeleva ettevõttega. Handwergeri sõnul on sellele üsna lihtne seletus, sest firma haistab nioobiumi tootmisesse investeerimisel märkimisväärset tootlust tulevikus.


Nioobiumi hinnagraafik.
Allikas: http://www.iamgold.com


Allikas: www.iamgold.com
Rootsit ja Taanit ühendav Öresundi sild, mis ehitati 0,22%-lise nioobiumi sisaldusega terasest, vähendades sellega 15 tuhande tonni võrra silla kaalu ja säästes $ 25 miljonit ehituskulude pealt.

Allikas:


Mine “Üldine keemia”

Kes on foorumil

Kasutajad foorumit lugemas: Registreeritud kasutajaid pole ja 1 külaline