Moon surface

Harvinaisista maametalleista on kysyntää

maanantai 2. elokuuta 2010 teksti Ib Salomon

Osaa alkuaineista käytetään vain pieniä määriä ja ainostaan joihinkin erityistarkoituksiin. Esimerkiksi alkuaine 58, cerium, soveltuu erinomaisesti sytyttimien kiviin, jotka saavat aikaan kipinät.

Sytyttimiä tuskin valmistetaan niin valtavia määriä, että ceriumvarat ehtyisivät. Monien muiden alkuaineiden kysyntä sen sijaan kasvaa nopeasti. Kun maailman väkiluvun ennustetaan olevan yhdeksän miljardia vuonna 2050, on todennäköistä, että joistakin alkuaineista tulee huutava pula. Tämä koskee esimerkiksi heliumia, alkuainetta numero 2, joka on niin kevyttä, että se haihtuu vähitellen avaruuteen. Myös fosfori, alkuaine numero 15, on vaarassa loppua muutamien vuosikymmenien kuluessa, ellei kehitetä tekniikoita, joilla sitä voidaan säästää ja käyttää uudelleen.

Nyky-yhteiskunta tarvitsee harvinaisia maametalleja

Jo nyt harvinaisiksi maametalleiksi kutsuttuja alkuaineita on jäljellä niukasti. Tähän ryhmään kuuluvilla 15 alkuaineella on ominaisuuksia, joita tarvitaan nykyisessä teknistyneessä yhteiskunnassa. Yhtä aineista, neodyymiä, käytetään magneeteissa, jotka voittavat tehollaan kaikki aiemmat magneetit. Muita käytetään energiansäästölampuissa, väritelevisioissa, tietokoneiden näytöissä, lasereissa, suprajohteissa ja aurinkokennoissa.

Harvinaisten maametallien kokonaistuotanto vuonna 2008 oli 139?000 tonnia. Käytännössä koko määrä oli peräisin Kiinasta, missä on maailman suurimmat näiden aineiden esiintymät. Kiina rajoittaa kuitenkin tiukasti niiden vientiä. Siksi muualta löydetyt esiintymät olisivat kullanarvoisia.

Tavoiteltuja maametalleja saadaan yleensä toisten alkuaineiden sivutuotteena – ja yleensä hyvin pieninä määrinä. Lupaavimpia esiintymiä on löydetty Kvanefjeldistä Etelä-Grönlannista, mutta niitä etsitään myös Australiasta ja useista muista maista.

Kasvit eivät pysty elämään ilman fosforia

Ihmiset eivät ole ainoita, jotka tarvitsevat maapallon alkuaineita. Monet niistä ovat välttämättömiä myös kasveille. Kasvit tarvitsevat peräti 17:ää alkuainetta kasvaakseen, eivätkä ne menesty, jollei kaikkia näitä aineita ole saatavilla.

Vetyä, happea ja hiiltä kasvit ottavat vedestä tai ilmasta. Maanpinnan alta kasvien juuret taas imevät typpeä, fosforia ja rikkiä. Viimeksi mainitut kolme alkuainetta ovat välttämätön edellytys kasvulle. Kasvi voi elää ilman muita aineita, mutta silloin siihen saattavat iskeä puutostaudit. Vaikka usein on kyse mikroskooppisen pienistä määristä, jokaisella 17 alkuaineella on oma tärkeä tehtävänsä.

Kasvin juuristo etsii tarvittavat alkuaineet ja irrottaa ne maasta, jossa ne voivat olla tiukastikin sitoutuneina. Yksittäisten alkuaineiden merkitys on käynyt ilmi esimerkiksi tutkittaessa, miksi vilja on joissain tapauksissa menestynyt erityisen hyvin juuri suurjännitejohtojen alla. Selitykseksi on osoittautunut se, että viljaan on tippunut johdoista pieniä määriä sen kaipaamaa kuparia.

Lue lisää maailman alkuaineista.

Merten aarteet

Arvokkaita mineraaleja esiintyy merten pohjalla paakkuina. Arvellaan, että Tyynenmeren pohjassa on esimerkiksi miljardeja tonneja mangaania. Paakut sisältävät myös rautaa, kuparia, nikkeliä, kobolttia, hopeaa ja kultaa. Ne sijaitsevat yleensä 4?000–5?000 metrin syvyydessä, missä vallitsee kova paine. Mineraaleja voidaan kuitenkin nostaa pintaan robottiajoneuvojen avulla. Robotit työntävät mineraalipaakut pumppu­asemalle, josta ne imetään laivaan pitkiä putkia myöten.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: