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metalli rariScarseggiano i metalli rari, utilizzati per la produzione di gadget tecnologici. In un nuovo studio, un team di ricercatori di Yale ha valutato la criticità di tutti i 62 metalli della tavola periodica degli elementi, fornendo ulteriori informazioni su quelli che tra qualche anno potrebbero diventare ancora più difficili da trovare.

Molti dei metalli tradizionalmente utilizzati in questo settore, come zinco, rame e alluminio, non mostrano segni di vulnerabilità. Ma altri, molto usati nella produzione di nuove tecnologie - smartphone, ottica a infrarossi, e imaging medico – potrebbero essere rarissimi nei prossimi decenni, secondo Thomas Graedel, Professore di Ecologia Industriale presso la Yale School of Forestry & Environmental Studies e autore principale della ricerca.

Lo studio - che si basava su una precedente analisi, su informazioni del settore e interviste agli esperti - rappresenta la prima valutazione peer-reviewed della criticità di tutti i metalli e metalloidi del pianeta.

Negli ultimi anni, la carenza di metalli necessari per creare una vasta gamma di prodotti high-tech ha ispirato vari tentativi di quantificare la criticità di questi materiali, definita dall'importanza degli usi degli elementi e dalla loro disponibilità globale.

Per valutare lo stato di tutti i metalli, i ricercatori hanno sviluppato una metodologia che caratterizza criticità in tre aree: rischio di approvvigionamento, implicazioni ambientali e vulnerabilità alle restrizioni di approvvigionamento.

Gli scienziati hanno scoperto che i limiti di fornitura di molti metalli nel settore dell'elettronica emergente (compresi gallio e selenio) sono il risultato dei rischi di approvvigionamento.

Invece, le implicazioni ambientali legate all'estrazione e alla lavorazione presentano le maggiori sfide con i metalli del gruppo del platino, oro e mercurio. Per gli elementi di lega e acciaio (inclusi cromo e niobio) e gli elementi utilizzati nelle leghe ad alta temperatura (tungsteno e molibdeno), le maggiori vulnerabilità sono legate alle restrizioni dell'approvvigionamento.

Tra i fattori che contribuiscono alle sfide di criticità estreme vi sono l'alta concentrazione geopolitica della produzione primaria (ad esempio, dal 90 al 95% della fornitura globale di metalli delle terre rare viene dalla Cina); la mancanza di sostituti disponibili (non vi è alcun sostituto adeguato per l'indio, che viene utilizzato in informatica e nei display dei cellulari); e l'instabilità politica (una frazione significativa di tantalio, ampiamente utilizzato in elettronica, viene dalla Repubblica democratica del Congo, devastata dalla guerra).

I ricercatori hanno anche analizzato come i tassi di riciclo si siano evoluti nel corso degli anni e il modo in cui i diversi settori siano in grado di utilizzare fonti “non vergini”. Alcuni materiali, quali piombo, sono altamente riciclati perché sono tipicamente utilizzati in massa, ha rivelato Graevel. Ma sono soprattutto i materiali rari ad essere più difficilmente riciclabili perché usati in quantità piccole e difficili da estrarre.

Credo che questi risultati dovrebbero inviare un messaggio ai progettisti invitandoli a passare più tempo a pensare a ciò che accade dopo che i loro prodotti non sono più in uso,” ha detto. “Molto di ciò che rende il riciclaggio di questi materiali difficili è il loro design”.

Francesca Mancuso

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