Современная экономика зависит от нескольких десятков редких металлов

Более полувека назад глобальная экономика зависела примерно от десятка различных материалов. Наиболее важные вещи делались из дерева, глины, железа, меди, золота, серебра и нескольких разновидностей пластика.

rare-earth-samarium-615

Сегодня всё изменилось. Появились технологические новинки (от автомобилей с гибридным приводом и айфонов до жидкокристаллических телевизоров) производство которых невозможно без использования десятков различных металлов и сплавов.

Обычный компьютерный чип представляет собой сочетание около 60 элементов (среди которых, например, европий и диспозий), необходимых для оптимизации его работы.

В этой связи возникает вопрос: что произойдёт, если хотя бы часть этих ценных металлов закончится? Допустим, произойдут гражданские волнения в одном из добывающих регионов, или Китай решит сохранить свои запасы стронция для собственных нужд? Сможем ли мы найти замену? Насколько современное общество зависит от этих редких материалов?

[blockquote_fact]Для того чтобы получить ответы на эти вопросы Национальная академия наук США провела анализ 62 материалов, широко используемых в современной индустрии на предмет возможной замены для них.[/blockquote_fact] Специалисты выяснили, что, по меньшей мере, для десяти материалов адекватных заменителей либо не существует, либо они недоступны, а «идеальных» замен не нашлось ни для одного из 62 материалов. То есть недостаток любого из этих материалов может привести к большим проблемам для той или иной отрасли промышленности.

В таблице ниже совершенно незаменимые элементы помечены красным цветом. Это марганец, магний, иттрий, родий, рений, таллий, лантан, европий, диспрозий, тулий и иттербий:

Современная экономика зависит от нескольких десятков редких металлов

[blockquote_fact]Периодическая таблица с индикатором возможности замены элемента по 100-бальной системе. «0» означает, что для элемента существует почти «идеальный» заменитель, который может выполнять практически те же функции, что и оригинал. «100» означает, что для элемента не существует адекватной замены в отношении всех или большинства способов его применения[/blockquote_fact]

Для того чтобы определить степень «заменяемости» элементов, специалисты Йельского университета сначала определили основные сферы применения 62 металлов, о которых шла речь выше, затем выяснили, в каких тщательно выверенных сплавах они используются. Например, из одного из подобных уникальных «суперсплавов» делают лопасти турбин самолётов, и если хоть один элемент из этого сплава исключить, то это неизбежно отразится на качестве детали.

[blockquote_fact]Затем авторы исследования выяснили, существуют ли потенциальные заменители для каждого из металлов.[/blockquote_fact]

В 1970-х годах, например, вследствие гражданской войны в Заире стал ощущаться недостаток кобальта, поэтому специалисты из General Motors разработали магнит, для которого не нужен этот элемент; инженеры GE восполнили недостаток рения при помощи специально созданного сплава. 54 процента мирового палладия используется в качестве катализатора для контроля вредных выбросов, однако, в крайнем случае, этот элемент можно заменить платиной и получить аналогичный результат. [blockquote_fact]Примерно 88 процентов мирового титана используется для создания белого пигмента для краски, пластика и бумаги, и для него достаточно адекватной заменой может стать тальк.[/blockquote_fact]

Однако не для всех элементов можно найти замену. Не существует, например, замены для родия, который используется в качестве катализатора для контроля содержания оксидов азота в автомобильных выхлопах. Не существует замены и для марганца, который применяется при производстве стали.

Кроме того, ни одна страна не обладает достаточными запасами ископаемых, в которых она нуждается — платина в основном, имеет российское и южноафриканское происхождение, медь добывают в Чили и США, стронций — в Китае и Испании и тд. В настоящий момент самой богатой «редкими металлами» страной является Китай.

[blockquote_fact]Таким образом, современные технологии зависят от ресурсов, добываемых на каждом континенте за исключением Антарктиды.[/blockquote_fact] А значит ни одна страна, производящая высокотехнологичную продукцию, не может ощущать себя самодостаточной в этом отношении.


Добавить комментарий