Εξι από τις πολυτιμότερες σπάνιες γαίες εμφανίζονται στη φωτογραφία σε μορφή σκόνης των οξειδίων τους. Σε πρώτο πλάνο το νεοδύμιο, βασικό συστατικό σύγχρονων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων
Το 1787, ο ερασιτέχνης χημικός Καρλ Αρένιους, επισκέφθηκε ένα ορυχείο στο Υτερμπι της Σουηδίας. Ανακάλυψε ένα ασυνήθιστα βαρύ μαύρο πέτρωμα και γεμάτος περιέργεια έστειλε δείγμα για ανάλυση στον Γιόχαν Γκάντολιν, χημικό της βασιλικής ακαδημίας της Φινλανδίας. Ο Γκάντολιν συμπέρανε ότι το δείγμα περιείχε ένα άγνωστο ως τότε χημικό στοιχείο, που αργότερα ονομάστηκε ύτριο. Μέχρι το 1879, οι χημικοί είχαν απομονώσει άλλα 6 άγνωστα χημικά στοιχεία από το ίδιο δείγμα, αυξάνοντας τον αριθμό των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα του Μεντελέγεφ σε 70. Τρία από αυτά τα στοιχεία, το υτέρβιο, το έρβιο και το τέρβιο, ονομάστηκαν έτσι από παραλλαγές του ονόματος του Υτερμπι, ενώ τα άλλα τρία, το όλμιο, το σκάνδιο και το θούλιο, από τα ονόματα της Στοκχόλμης και λατινικές ονομασίες της Σκανδιναβίας.
Το ορυχείο στο Υτερμπι έκλεισε το 1933, αλλά τα στοιχεία που βρέθηκαν εκεί, γνωστά ως σπάνιες γαίες, αποτελούν τη ραχοκοκκαλιά του σύγχρονου ενσύρματου και ασύρματου τεχνολογικού κόσμου, παρότι η μεγάλη πλειοψηφία των ανθρώπων αγνοεί την ύπαρξή τους. Η ονομασία σπάνιες γαίες ήταν λογική το 18ο αιώνα: σπάνιες επειδή φαινόταν να υπάρχουν μόνο στη Σκανδιναβία και γαίες επειδή συναντώνταν σε οξείδια με γαιώδη χρώματα, από τα οποία ήταν πολύ δύσκολη η εξαγωγή του καθαρού μετάλλου. Σήμερα, γνωρίζουμε ότι οι σπάνιες γαίες δεν είναι και τόσο σπάνιες. Το πιο κοινό στοιχείο ανάμεσά τους, το δημήτριο, είναι το 25ο σε διάδοση μέσα στο στερεό φλοιό της Γης, μια θέση πάνω από το χαλκό. Το ύτριο είναι δυο φορές πιο διαδεδομένο από το μόλυβδο. Ολες οι σπάνιες γαίες, με εξαίρεση το ραδιενεργό προμήθειο, είναι πιο διαδεδομένες από τον άργυρο.
Οι σπάνιες γαίες, που ονομάζονται και λανθανίδες από το λανθάνιο, το πρώτο της κατηγορίας τους στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, είναι μέταλλα με ιδιαίτερες ιδιότητες. Εμφανίζουν φθορισμό σε διάφορα χρώματα, όπως το τέρβιο που χρησιμοποιείται στις σύγχρονες επίπεδες οθόνες τηλεοράσεων και υπολογιστών (πράσινη χρωματική συνιστώσα). Το ύτριο στις λάμπες εξοικονόμησης ενέργειας. Το νεοδύμιο στα κινητά τηλέφωνα (στην κάψα του ακουστικού και στο μοτέρ της δόνησης) και στα υβριδικά αυτοκίνητα. Κάθε υβριδικό αυτοκίνητο περιέχει περίπου 10 κιλά λανθάνιο στις μπαταρίες του και αρκετά κιλά νεοδύμιο στους μαγνήτες του ηλεκτροκινητήρα του. Μέχρι και 350 κιλά νεοδύμιο μπορεί να έχουν οι μαγνήτες των γεννητριών αιολικής ενέργειας, ενώ μεγάλη ποσότητα χρησιμοποιείται και στους μαγνήτες των τρένων αιώρησης (μάγκλεβ). Το ευρώπιο χρησιμοποιείται σε οθόνες φορητών υπολογιστών και κινητών τηλεφώνων (κόκκινη χρωματική συνιστώσα), αλλά και μέσα σε κάθε χαρτονόμισμα του ευρώ (σχηματίζει το σχέδιο ασφάλειας που αποκαλύπτεται στο φως των συσκευών ανίχνευσης γνησιότητας και η επιλογή του ...ευρώπιου μάλλον δεν ήταν τυχαία). Το σκάνδιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή άθραυστων κραμάτων με το αλουμίνιο. Το πρασεοδύμιο για κατασκευή προστατευτικών γυαλιών ηλεκτροσυγκολλήσεων. Το δημήτριο σε λάμπες, αλλά και σε διάφορες εφαρμογές στη συμβατική βιομηχανία. Ειδικές εφαρμογές βρίσκουν το γαδολίνιο, το σαμάριο, το δυσπρόσιο και το λουτέτσιο που ολοκληρώνουν την παρέα των λανθανίδων.
Τις τελευταίες δεκαετίες η ζήτηση για λανθανίδες αυξάνει συνεχώς, καθώς αυξάνεται ο όγκος των τεχνολογικών προϊόντων που χρησιμοποιούν αυτά τα χημικά στοιχεία. Πέρσι, όταν η Κίνα ανακοίνωσε ότι θα περιορίσει τις εξαγωγές σπανίων γαιών επειδή ήδη καταναλώνει το 60% της παραγωγής της στη δική της βιομηχανία (με αυξητική τάση), οι τιμές τους εκτινάχθηκαν στα ύψη. Η τιμή του ευρώπιου και του τέρβιου ανέβηκε κατά 75%, εφταπλασιάστηκε η τιμή του λανθάνιου και τετραπλασιάστηκε η τιμή του σαμάριου, που σε κράμα με κοβάλτιο δίνει ισχυρότατους μόνιμους μαγνήτες. Γι' αυτή του την ιδιότητα το σαμάριο είναι περιζήτητο και από τη στρατιωτική βιομηχανία, αφού οι μαγνήτες αυτοί είναι οι καλύτεροι για τα συστήματα πλοήγησης πυραύλων ακριβείας. Τον περασμένο Απρίλη, η Κίνα πήρε νέα μέτρα για τη διατήρηση υψηλών τιμών στις σπάνιες γαίες, ανακοινώνοντας συνέχιση της απαγόρευσης αναζήτησης νέων κοιτασμάτων και ανοίγματος νέων ορυχείων στα γνωστά κοιτάσματα.
Η Κίνα έχει περίπου τα μισά γνωστά αποθέματα εκμεταλλεύσιμων σπάνιων γαιών. Τα υπόλοιπα γνωστά κοιτάσματα βρίσκονται στις ΗΠΑ, στην Αυστραλία, στη Ρωσία, στη Νορβηγία, στη Βραζιλία και στην Ινδία. Ομως η Κίνα μονοπωλεί την παραγωγή λανθανίδων ξεπερνώντας το 95% της παγκόσμιας παραγωγής. Δεν ήταν πάντα έτσι. Αναζητώντας φτηνότερους τρόπους απομόνωσης των στοιχείων της ομάδας του λανθανίου από τα ορυκτά που υπάρχουν ενώσεις τους, η Κίνα προχώρησε στην υιοθέτηση τεχνικών που είναι πιο επιβαρυντικές για το περιβάλλον, αλλά πιο συμφέρουσες οικονομικά. Ετσι έριξε τις τιμές, οδηγώντας στο κλείσιμο ορυχείων, όπως αυτού στο Μάουντεν Πας, στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ, το 2002. Από τη στιγμή που σχεδόν όλη η παγκόσμια παραγωγή σύγχρονων τεχνολογικών προϊόντων άρχισε να εξαρτάται από τις δικές της εξαγωγές, προχώρησε σε μέτρα που ανέβασαν και πάλι τις τιμές. Μπορεί έτσι να εξαντλεί γρήγορα τα αποθέματά της, αλλά αποκομίζει σημαντικά έσοδα, ξέροντας ότι έτσι κι αλλιώς οι έρευνες που ξεκίνησαν σε Ιαπωνία, ΗΠΑ και ΕΕ για εναλλακτικές τεχνολογικές λύσεις που δε θα χρησιμοποιούν λανθανίδες, αργά η γρήγορα θα αποδώσουν. Η αύξηση των τιμών των λανθανίδων είχε αποτέλεσμα να ξανανοίξει το ορυχείο στο Μάουντεν Πας και να βρίσκεται σε εξέλιξη το άνοιγμα νέων ορυχείων στις ΗΠΑ και τις άλλες παραγωγούς χώρες.
Καθώς ο καπιταλισμός δυσκολεύεται να αντιμετωπίσει την οικονομική κρίση του και οι διάφορες μερίδες του κεφαλαίου έχουν αρχίσει να «βγάζουν μαχαίρια», ο μοχλός πίεσης που αποτελεί ο έλεγχος της παραγωγής σπανίων γαιών, δε μοιάζει ασήμαντο όπλο.
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Discover»
Πηγή
http://www2.rizospastis.gr/story.do?id=6355736&publDate=24/7/2011
Διαβάστε περισσότερα...
