Перыядычная табліца знікаючых элементаў

Пастаўкі мінералаў, такіх як галій і індый, недахоп, спыняючы наш прагрэс у тэхналогіі. Выява: REUTERS / Майк Блэйк

Адам Джазард, старэйшы пісьменнік фарміравання зместу

Чацвёртая прамысловая рэвалюцыя рызыкуе пазбавіцца пары з-за недахопу неабходных элементаў, неабходных для яе запуску.

Мы прывыклі да гісторыі пра дэфіцыт металаў, неабходных для харчавання тэхналогіі будучыні, напрыклад, літыя, але ёсць і іншыя, больш рэдкія, элементы, без якіх мабільныя тэлефоны, прайгравальнікі DVD, тэлевізары, мікрахвалевая сувязь і машыны без драйвераў могуць усё. здрабніць да прыпынку.

Перакананне ў наяўнасці дастатковай іх колькасці можа стаць істотным, калі здарыцца высокатэхналагічная будучыня, якую абяцаюць урады і сусветныя кампаніі.

Выява: Матэрыялы Нацыянальнай акадэміі навук ЗША

Галій, індый, гафній і селен

Перыядычная табліца, падрыхтаваная для дакладу Амерыканскага хімічнага таварыства (АКС) у 2015 годзе, займае 62 розныя элементы на аснове рызыкі паставак, наступстваў для навакольнага асяроддзя і ўразлівасці да дэфіцыту.

Назвы некаторых металаў у даследаванні могуць пакінуць неспецыялістаў, якія чухаюць па галаве. Яны ўключаюць у сябе галій, індый, гафній і селен, якія ствараюцца ў якасці пабочных прадуктаў іншых працэсаў здабычы і здабычы.

Хоць іх імёны многім могуць быць незнаёмыя, іх выкарыстанне не з'яўляецца.

  • Галій, пабочны прадукт цынкавых і баксітавых руд, выкарыстоўваецца ў паўправадніках - якія забяспечваюць 98% камерцыйнага попыту на гэты элемент - а таксама лазеры ў плэерах Blu-Ray.
  • Індый, які таксама змяшчаецца ў цынку, выкарыстоўваецца ў сонечных батарэях, ВК-экранах, кампутарных чыпах, святлодыёдах і сонечных панэлях.
  • Гафній, пабочны прадукт цырконія, знаходзіцца ў стрыжнях ядзернага рэактара, інтэграваных мікрапрацэсарных ланцугах і вадкіх соплах месяцовых касмічных апаратаў Apollo.
  • Селен, экстракт з руд, такіх як медзь, нікель і свінец, выкарыстоўваецца ў капіравальных апаратах, рэнтгенаўскіх апаратах для выяўлення і распрацоўцы батарэйных тэхналогій.

Але адказы пра тое, як мы можам абысціся без іх, былі акрэслены амаль дзесяць гадоў таму вядомым стваральнікам цудоўных, калі зрэдку дыстапійскіх, ф'ючэрсаў.

Навукова-фантастычнае рашэнне?

Даследаванне 2008 года, якое прадказвала знікненне галію да 2017 года, падштурхнула аўтара навуковай фантастыкі Роберта Сільверберга напісаць: "Увесь гафній [і галій] знікнуць да 2017 года ... і яшчэ 20 гадоў пачнецца знікненне цынку. Нават медзь з'яўляецца прадметам, які знаходзіцца пад пагрозай знікнення, паколькі попыт ва ўсім свеце перавысіць даступныя пастаўкі да канца гэтага стагоддзя ".

Затым Сільверберг акрэсліў, што дзяржавам і кампаніям трэба зрабіць, каб гарантаваць высокатэхналагічную будучыню, якую яны прадугледжваюць: "Рашэнні будуць неабходныя, калі мы хочам працягваць мець такія рэчы, як тэлевізійныя экраны, сонечныя батарэі і камп'ютэрныя чыпы. Сінтэзаванне неабходных элементаў альбо знаходжанне працаздольных іх заменнікаў - адна відавочная ідэя.

"Перапрацоўка гэтых знікаючых элементаў з выкінутага абсталявання - яшчэ адна. Мы заўсёды можам паспрабаваць зрабіць нашы высокатэхналагічныя прыборы больш эфектыўнымі, прынамсі, наколькі патрэбна ў гэтых рэчывах. І знайсці лепшыя спосабы аддзялення рэдкіх элементаў ад матрыц, у якіх яны існуюць як голыя сляды, дапаможа ... "

Хоць прадказанне таго, што некаторыя металы знікнуць да 2017 года, было няправільным - а аўтары перыядычнай табліцы і даследаванняў 2015 года не давалі тэрміну прыдатнасці ніводнага з іх - праўда, у залежнасці ад таго, які з гэтых элементаў можа стварыць праблемы ў дастаўцы прамысловасці 4,0.

Балансаванне фактараў рызыкі

Вядомыя два больш шырокія рызыкі АСУ: адзін - небяспека для навакольнага асяроддзя, выкліканая працэсамі здабычы і здабычы металаў, напрыклад, выкарыстанне атрутнай ртуці саматужнымі шахцёрамі для злучэння камячкоў золата.

Акрамя шкоды для прыродных экасістэм, майнинг таксама залежыць ад выкапнёвых відаў паліва, якія ствараюць вуглякіслы газ і іншыя выкіды, якія спрыяюць змене клімату і шкодзяць здароўю чалавека.

Другі - падтрыманне ўзроўню знікаючых рэдкіх металаў, такіх як галій, якія вырабляюцца толькі ў якасці пабочных прадуктаў плаўкі і іншых прамысловых працэсаў.

Але трэць недахоп, і гэта: нават металы, якія валодаюць высокімі прыроднымі запасамі, такімі як золата і плаціна, а таксама з'яўляюцца адным з найбольш шкодных для навакольнага асяроддзя здабычы, "геапалітычна высока канцэнтраваны". Іх вялікае багацце ў такіх месцах, як Кітай і Афрыка - і дэфіцыт у іншым месцы - можа стварыць праблемы ў будучыні.

Як адзначаюць аўтары ACS: «[У 1962 г.] грамадзянская вайна ў Дэмакратычнай Рэспубліцы Конга выклікала значнае, калі часовае, скарачэнне паставак кобальту… У апошні час зніжэнне экспарту рэдказемельных элементаў у Кітай прывяло да розныя тэхналагічныя збоі.

"У выніку апошніх гадоў з'явіліся шматлікія заклікі да лепшай ацэнкі элементарных рэсурсаў і вызначэння, якія з іх з'яўляюцца" крытычнымі ", мэтай якіх з'яўляецца мінімізацыя далейшых перабояў у глабальных і нацыянальных тэхналогіях і эканоміцы".

Вы чыталі?

  • Уздым палітычнага прадпрымальніка і навошта нам іх больш
  • Вось як будзе выглядаць свет, калі мы зможам стрымаць глабальнае пацяпленне

Першапачаткова апублікавана на www.weforum.org.