Negli ultimi giorni le terre rare sono al centro del dibattito geopolitico, ma cosa sono?
Le terre rare sono un gruppo di 17 elementi chimici che comprende:
- scandio
- ittrio
- lantanoidi.
I lantanoidi, in particolare, sono 15 elementi chimici con numero atomico compreso tra 57 e 71:
- Lantanio (La)
- Cerio (Ce)
- Praseodimio (Pr)
- Neodimio (Nd)
- Promezio (Pm)
- Samario (Sm)
- Europio (Eu)
- Gadolinio (Gd)
- Terbio (Tb)
- Disprosio (Dy)
- Olmio (Ho)
- Erbio (Er)
- Tulio (Tm)
- Itterbio (Yb)
- Lutezio (Lu).
Gli elementi delle terre rare non sono rinvenibili all’interno di minerali propri che li contengono in concentrazioni più o meno elevate, ma sono presenti in altri minerali quali la monazite, la bastnaesite, la xenotina, l’apatite e l’uraninite. In natura sono presenti anche sotto forma di ossidi, silicati, carbonati, fosfati e, più in generale, in associazione con altri elementi come berillio, calcio, ferro e alluminio.
Nonostante il loro nome, gli elementi delle terre rare sono piuttosto abbondanti in natura. Basti pensare che i meno comuni, lutezio e tulio, sono 200 volte più abbondanti dell’oro.
Tuttavia le difficoltà di estrazione delle terre rare sono molto elevate e il processo risulta essere costoso.
Grazie alle loro particolari caratteristiche fisico-chimiche, tra cui la capacità di esercitare un magnetismo resistente alle alte temperature, gli elementi delle terre rare trovano numerosi applicazioni tra cui:
- catalizzatori per auto;
- fibre ottiche;
- batterie ricaricabili in veicoli ibridi e dispositivi elettronici;
- magneti permanenti in automobili elettriche e ibride e in turbine eoliche;
- laser Nd-YAG in optoelettronica e per il trattamento di stati infiammatori e lesioni muscolari e tendinee;
- cracking (raffinazione del petrolio).
Cosa si può fare per un approvvigionamento di terre rare sostenibile dal punto di vista sia ambientale che geopolitico?
Attualmente la produzione globale di terre rare è per l’85% nelle mani della Cina, seguita da Australia (10%), Russia (2%), India (1%) , Brasile (1%), Malesia e Vietnam. Agli altri Paesi non resta altra scelta che l’importazione.
Dal momento che la maggior parte delle apparecchiature elettroniche che contengono gli elementi delle terre rare vengono smaltiti in discarica, sarebbe opportuno valutare come opzione anche il recupero di tali elementi dai dispositivi elettronici alla fine del loro ciclo di vita.
Fonti principali:
- USGS (Rare Earth Elements—Critical Resources for High Technology)
- Società Chimica Italiana (Recupero delle terre rare da rifiuti elettronici: analisi brevettuale)
- Treccani (Terre rare)
- Zanichelli (La chimica delle terre rare)
- Geopop (Terre rare: cosa sono, dove si estraggono e il monopolio Cinese)