(Articolo di Elvira C.)
Le terre rare sono un gruppo di 17 elementi chimici della tavola periodica, comprendenti scandio, ittrio e i 15 lantanoidi. Sebbene il loro nome possa far pensare a una loro scarsa presenza sulla Terra, in realtà sono relativamente abbondanti nella crosta terrestre. Tuttavia, sono difficili da estrarre e separare in forma pura, il che le rende economicamente e tecnologicamente preziose. Le terre rare sono elementi con proprietà chimiche simili e sono suddivise in due categorie: Terre rare leggere: come il lantanio, il cerio e il neodimio. Terre rare pesanti: come il disprosio, il terbio e l’olmio, generalmente più rare e costose. Questi elementi non si trovano in giacimenti puri ma sono dispersi in altri minerali. La loro estrazione e raffinazione richiedono processi complessi e spesso inquinanti, motivo per cui la loro produzione è concentrata in pochi paesi. Le terre rare sono fondamentali per numerose applicazioni tecnologiche e industriali. Di seguito alcuni degli utilizzi più importanti:
1. Elettronica e Tecnologia Digitale: – Smartphone, tablet e computer contengono terre rare nei loro display, batterie e circuiti. -Gli schermi LCD e OLED utilizzano europio e terbio per migliorare i colori. – I magneti al neodimio, utilizzati in hard disk e auricolari, sono tra i più potenti al mondo.
2. Energia Rinnovabile e Mobilità Elettrica: – Le pale eoliche contengono magneti in neodimio e disprosio nei generatori.- Le batterie delle auto elettriche, in particolare quelle al nichel-metallo idruro (NiMH), sfruttano il lantanio. – Le celle a combustibile a idrogeno usano ittrio e cerio come catalizzatori.
3. Difesa e Industria Aerospaziale: – I sistemi radar e sonar delle forze armate richiedono terre rare per la precisione delle loro trasmissioni. – Missili, satelliti e droni utilizzano componenti basati su terre rare per resistere a condizioni estreme. – I visori notturni si affidano a materiali come il lantanio e il neodimio per migliorare la qualità delle immagini.
4. Industria Medica: – La risonanza magnetica (MRI) utilizza gadolinio per ottenere immagini più nitide. – Alcuni farmaci anticancro contengono terre rare per migliorare l’efficacia della radioterapia. – I laser chirurgici impiegano elementi come l’olmio e l’erbio.
5. Industria Chimica e Vetro: – Il cerio viene usato per lucidare vetri di alta qualità, come quelli delle lenti per macchine fotografiche. – Il lantanio migliora le proprietà dei vetri ottici e delle fibre ottiche.
Le terre rare sono quindi essenziali per le tecnologie moderne e la transizione ecologica. Tuttavia, ci sono diversi motivi per cui sono al centro di questioni economiche e geopolitiche: 1) la dipendenza dalla Cina, la quale domina la produzione globale di terre rare, controllando circa il 60-70% dell’estrazione e oltre l’85% della raffinazione. Questa posizione le conferisce un forte potere economico e strategico, dato che molti paesi dipendono dalle sue esportazioni. 2) La difficoltà di Estrazione e Impatto ambientale che comporta scavi profondi, consumo di acqua e l’uso di sostanze chimiche tossiche. Inoltre, la separazione dei diversi elementi è un processo lungo e costoso. A causa di queste problematiche, molti paesi hanno ridotto la produzione locale, aumentando la dipendenza dalla Cina. 3) Aumento della domanda e rischio di carenza per la crescente diffusione di auto elettriche, energie rinnovabili e dispositivi tecnologici che ha aumentato la domanda di terre rare. Questo porta a timori di carenze e oscillazioni nei prezzi, rendendo la loro disponibilità un tema di sicurezza nazionale per molte nazioni. 4) Ricerca di alternative e riciclo per ridurre la dipendenza dalle terre rare; infatti, gli scienziati stanno sviluppando alternative, come nuovi tipi di batterie e magneti meno dipendenti da questi elementi. Inoltre, il riciclo di dispositivi elettronici usati potrebbe diventare una fonte importante per recuperare terre rare. Dunque, le terre rare sono alla base della tecnologia moderna e delle energie pulite, ma la loro estrazione e distribuzione sono sfide complesse. foto dal web.
