Cercetătorii suedezi explorează modul în care resursele minerale ale țării ar putea susține o producție mai curată de elemente de pământuri rare (REE) și de magneți puternici fabricați din acestea. Valorificarea strategică a acestor zăcăminte de pământuri rare în Suedia reprezintă nu doar o inovație tehnologică, ci și un pas crucial pentru independența energetică a Europei, având în vedere faptul că bătrânul continent a cam rămas în urmă în ceea ce priveşte tehnologia, comparativ cu SUA şi Asia.
În cadrul domeniului de cercetare „Materiale durabile și fluxuri de materiale”, profesorul Martin Sahlberg studiază dacă zăcămintele Suediei ar putea deveni fundamentul unei industrii a magneților mai durabile.
Multe dintre materialele necesare pentru sisteme energetice mai ecologice și tehnologii avansate sunt încă produse prin procese care implică costuri de mediu semnificative. Mai exact, producția de mașini electrice și generatoare pentru turbine eoliene depinde direct de acești magneți ultra-performanți. Magneții din pământuri rare, de exemplu, sunt fabricați în mare parte în China, unde normele de mediu și standardele industriale diferă de cele din Suedia.
Magneții din pământuri rare și riscurile legate de aprovizionarea globală
„Este o problemă geopolitică. În ultimul an, pe fondul războiului comercial și al tarifelor impuse de SUA, am observat că China a oprit exporturile de elemente de pământuri rare. Putem menționa, de asemenea, demersul lui Trump privind Groenlanda și Acordul privind resursele minerale dintre Ucraina și Statele Unite ca alte exemple de conflicte geopolitice.”, a spus Martin Sahlberg, profesor de chimia materialelor la Universitatea din Uppsala.
Producerea materialelor din pământuri rare prezintă, de asemenea, dificultăți din punctul de vedere al mediului. Separarea și purificarea elementelor din zăcămintele minerale necesită adesea substanțe chimice toxice, în timp ce substanțele radioactive sunt frecvent prezente în aceleași formațiuni geologice.
„În prezent, este o activitate destul de poluantă”, a mai spus Martin Sahlberg.
Elementele de pământuri rare nu sunt tocmai rare: unde se găsesc și la ce se folosesc
Elementele de pământuri rare sunt esențiale pentru ecrane, magneți și alte materiale funcționale care joacă un rol important în tranziția către o societate mai durabilă. Cu toate acestea, în ciuda numelui lor, elementele în sine nu sunt deosebit de rare. Adevărata provocare este identificarea zăcămintelor în care acestea apar în concentrații suficient de mari pentru ca extracția să fie rentabilă din punct de vedere economic.
„În Suedia, posibilitățile noastre de a extrage elemente din pământuri rare sunt relativ bune, chiar și în comparație cu situația la nivel internațional”, spune el.
Suedia dispune de zăcăminte cunoscute de minerale de pământuri rare în Kiruna, Bergslagen și Norra Kärr, în apropiere de Gränna. Extracția locală ar garanta respectarea standardelor europene stricte de mediu, eliminând metodele extrem de toxice folosite în prezent în alte părți ale lumii. Cercetarea lui Sahlberg vizează crearea bazei științifice necesare pentru a extrage aceste resurse la nivel național, dezvoltând în același timp noi magneți funcționali.
În loc să adapteze mineralele suedeze la formulele de fabricație existente, cercetătorii doresc să proiecteze magneți a căror compoziție chimică să corespundă cât mai bine materialelor prezente în mod natural în zăcămintele locale. Această abordare ar putea reduce volumul de prelucrare necesar și ar diminua impactul asupra mediului atât al procesului de purificare, cât și al celui de fabricație.
„În prezent, China deține practic un monopol mondial, dar noi nu numai că dispunem de zăcăminte, ci și de acces bun la apă și la energie relativ ieftină. Există, de asemenea, un interes în a conduce tranziția verde aici, în Suedia”, continuă el.
Inventarierea resurselor minerale ale Suediei
Se preconizează că acest efort interdisciplinar va continua mulți ani. Una dintre primele priorități este crearea unei imagini detaliate a mineralelor de pământuri rare disponibile pe teritoriul Suediei.
„Este un pic ca emisiunea TV «Ce ai în frigider». Istoric, am exploatat un metal specific – fier, cupru sau poate aur. Aici adoptăm o abordare mai amplă pentru a afla ce elemente se găsesc în zăcăminte și în ce proporții. Facem un inventar al «ce-i în frigider», astfel încât să putem folosi toate aceste elemente în cel mai eficient mod posibil. Creăm noi «rețete de magneți» pe baza elementelor pe care le avem la dispoziție”, spune Martin Sahlberg pentru a ilustra procesul.
În loc să vizeze un singur metal prețios, cercetătorii intenționează să examineze amestecul complet de elemente din fiecare zăcământ. Obiectivul este de a utiliza cât mai mult din acel material și de a dezvolta formule de magneți adaptate resurselor deja disponibile.
Construirea unei căi mai curate de la rocă la magnet
Fizicienii teoreticieni specializați în știința materialelor, geologii și inginerii de materiale colaborează pentru a identifica cea mai durabilă cale de la zăcămintele minerale brute la produsele finite. Expertiza lor combinată va ajuta la evaluarea fiecărei etape a procesului, de la înțelegerea geologiei până la proiectarea și fabricarea magneților.
Sahlberg descrie acest efort ca fiind cercetare fundamentală inspirată de aplicații practice. Deși activitatea se concentrează pe întrebări științifice fundamentale, ea este strâns legată de tehnologii care ar putea deveni din ce în ce mai importante pentru Suedia și pentru economia verde în ansamblu.
„Ceea ce facem noi este cercetare fundamentală, dar într-un domeniu care este incredibil de important din punct de vedere tehnologic.”, a explicat Sahlberg.
Succesul acestei abordări ar putea transforma modul în care Europa își asigură materiile prime, demonstrând că soluția pentru o tranziție verde reală se poate afla, la propriu, sub picioarele noastre.
Materialele au fost furnizate de către Universitatea Uppsala.
Cultura ar putea modela acum evoluția umană mai mult decât mediul, sugerează un studiu
O fosilă de maimuță veche de 17 milioane de ani, descoperită în Egipt, pune sub semnul întrebării povestea originilor umane
O nouă teorie despre materia întunecată ar putea rezolva mai multe mistere cosmice deodată
Oamenii de știință au descoperit un compus care ar putea stimula puternic repararea mușchilor îmbătrâniți
Un efect cuantic neobișnuit amplifică puternic transferul de energie
