Vzácné chemické prvky, které nám mohou brzo dojít
Je zvláštní, že jsme si vybrali zrovna tu cestu k udržitelnosti, která stojí na neudržitelné spotřebě vzácných prvků, které dost dobře nedokážeme nahradit. Pojďme se podívat, které chemické prvky mohou brzy dojít.
Hafnium (Hf) si s atomovou hmotností 72 hoví zhruba uprostřed periodické tabulky a patří přesně k těm chemickým prvkům, které vás zaujmou leda tím legračním názvem. Pokud tedy neděláte do speciálních slitin. Pak je pro vás hafnium a jeho setrvalý nedostatek spíš noční můrou. Letecký průmysl jej potřebuje pro nekorozivní nátěry motorů, pokrývá řídící tyče v jaderných elektrárnách, používá se jako elektroda při plazmovém řezání kovů, je třeba pro výrobu nanočipů.
Zkrátka, když se řekne „cesta k technologiím budoucnosti“, je to většinou o hafniu. Zádrhel plyne z toho, že ho plus/mínus všichni potřebují, a zdaleka ho v zásobě není dost pro všechny. V zemské kůře je poměrně řídkým prvkem, jeho obsah se odhaduje na přibližně 4,5 mg/kg. Pořád je ale dostupnější, než třeba takové indium (In). S průměrnou koncentrací 0,1 mg/kg o něj jen tak v přírodě nezavadíme, a jeho důležitost podtrhuje, že přitom o něj „doma“ zavadíme všude.
Posvícení, které nebude
Bez india (ve slitině s galiem) totiž nevyrobíte úsporná LED světla. Taky můžete zapomenout na tekuté krystaly v placatých obrazovkách a dotykové monitory chytrých telefonů. Optická vlákna rychlého internetu? Zase indium. Asi si dokážete představit, jak by výpadek tohoto prvku poznamenal váš všední život. Vždycky to ale může být ještě horší. Svět budoucnosti totiž rámují vize o udržitelné a čisté energetice, která stojí na obnovitelných zdrojích. A k jejich výrobě je třeba prvků, kterým se velmi vzácné neříká jen tak pro nic za nic.
Bez takového neodymu (Nd) se vám bude dost špatně vyrábět permanentní (a přitom silný a lehký) magnet. A bez něj už tu turbínu výkonné větrné elektrárny neuděláte. První zádrhel je, že těžbu a faktický monopol na něj drží Čína. Když Čína nebude chtít, žádné další větrníky už nebudou. A druhý zádrhel? Neodym je zatím prakticky nenahraditelný, nezastupitelný.
Za velkého šampiona vzácnosti můžeme považovat i telur (Te). S koncentrací 0,001 mg/kg je vlastně vzácnější, než zlato. A jeho technické aplikace jej činí taky o poznání užitečnější. Slitina teluridu kadmia má opravdu působivé elektrické vlastnosti. Tenká vrstva tohoto materiálu je nezbytnou součástí toho, aby solární články vůbec účinně fungovaly. Tellur je tak vzácný, že se vlastně cíleně netěží. Je vedlejším produktem těžby mědi. Což se na jeho hojnosti dost nehezky odráží. Poptávka po něm pochopitelně globálně narůstá a není moc cest, jak ji uspokojit.
Pokrok na baterky
S relativním zastoupením v zemské kůře mezi 20-60 mg/kg se lithium (Li) může tvářit, že do soutěže o nedostatkové zboží nepatří. Opak je ale pravdou. Lithium totiž znamená dobíjecí bateriové systémy ve vašem laptopu, chytrém telefonu, v elektromobilu, domovní baterii krmené solární energií. Lithium proto chtějí všichni, a pro všechny ho prostě není dost. Pokud by například v USA chtěli naplnit své sny na celonárodní elektromobilitu, potřebovali by najednou třikrát víc lithia, než kolik kdy na Zemi bylo dohromady vytěženo.
Tu elektromobilitu přitom chtějí i v Evropě, Číně a všude současně – a není to jen o ní. Aby byla poptávka po lithiu naplněna, muselo by se ho teď těžit 60x víc. Což se neděje, a cenu materiálu to šponuje až do nebes. Zkrátka, dělat si velké plány do budoucnosti a přitom vsadit na ty nejvzácnější a řídce dostupné prvky, které neudržitelně spotřebováváme, není zrovna ten nejchytřejší nápad.
Autor: Radomír Dohnal
MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:
Jak vybrat LED svítilnu nebo praktický batoh do terénu
Jak správně nabíjet mobilní telefon a prodloužit tak životnost baterie. Dodržujte tyto zásady