Van egy különleges anyag, a tetrataenit. Ez egy vas-nikkel ötvözet, aminek az a legelőnyösebb tulajdonsága, hogy hasonló mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, mint a Földön is megtalálható ritkaföldfémek. Ezzel pedig nagyon fontos szerepet tölthetne be a zöld átállásban, amihez a Kína által előállított ritkaföldfémek szükségesek. Egy baj van csak: természetes körülmények között tetrataenit csak meteoritokban képződik, mégpedig évmilliók alatt. Erre találtak most egy nagyon egyszerű megoldást amerikai tudósok.
A ritkaföldfémek csoportjába nagyon sok elem tartozik a periódusos rendszerből, felsorolunk néhány ismertebbet: cérium (a földkéreg 25. leggyakoribb eleme), ittrium, szkandium, lantán. Nem nagyon hallottál még róluk? Valóban nem túl elterjedtek a mindennapokban, ám annál fontosabbak az úgynevezett zöld átálláshoz, azaz a fenntartható energiatermelés és technológiák széleskörű bevezetéséhez. Miért? Azért, mert nagy teljesítményű mágneseket lehet a segítségükkel előállítani. Ezek pedig többek között a szélturbinákhoz és az elektromos autók működéséhez is elengedhetetlenül szükségesek, írja az iflscience.com.
A ritkaföldfémekkel – mint fentebb, a cérium példáján is látható – nem az a gond, hogy ritkák, hanem az, hogy nagyon nehéz őket nagy mennyiségben bányászni. Nem lehetetlen, csak akkora mennyiségű anyagot kell megmozgatni, ami egyrészt gazdaságtalan, másrészt jelentős a környezeti hatása is. És még valami: a kitermelés több mint 80%-a Kínában volt 2017-ben és ez az arány csak romlott azóta. E téren Pekingtől függ a világ és ezt ki is használják: már fel is vetettek egy lehetséges exporttilalmat az Egyesült Államokkal vívott geopolitikai rivalizálás keretében. Mindeközben az Államokban csak bánya van, Kaliforniában.
Ez is érdekelhet:
- Évtizedeken belül elfogyhatnak ezek a fémek és véget ér a ma ismert életünk – olvass tovább ITT
- Valami hatalmas és fémből álló tömeget fedeztek fel a Hold felszíne alatt
Brit tudósok már elő tudják állítani a földönkívüli ötvözetet
Így Washingtonnak nincs más választása, mint alternatívák után nézni, ha versenyben szeretne maradni az új technológiák kifejlesztése és tömegtermelése kapcsán. Meg is találták. A tetrataenitben, ami a legtöbb mágneses tulajdonsággal rendelkezik, amivel a ritkaföldfémek is.
Egy baj van vele, korábban csak meteoritokban találtak ilyet. Merthogy ez egy különleges vas-nikkel ötvözet, ami a meteoritok lassú lehűlése során keletkezik abban az atomszerkezetben, ami a mágneses tulajdonságokat biztosítja. A ’60-as években próbálták mesterségesen előállítani neutronbombázással, de ez nagyon nehéz és költséges volt. 2022 viszont áttörést hozott e téren.
A Cambridge-i Egyetem tudósai ugyanis találtak egy lehetőséget a tömegtermelésre, ráadásul olcsón. Ehhez pusztán annyi kellett, hogy vas-nikkel ötvözetet foszforral együtt (foszfor is van a meteoritokban) olvasztottak. A foszfor segítette a nikkel- és vasatomoknak a mozgását, így a megfelelő szerkezetbe rendeződtek évmilliókig tartó várakozás nélkül. Ehhez nyilván ki kellett kísérletezni a megfelelő arányokat és hőmérsékletet. Persze sok még a kérdés, ám a módszer ígéretesnek tűnik a jövőbeni tömegtermelésre és a nyugati világ Kínától való függőségének enyhítésére. Egyben azt is bizonyítja, hogy néha a legegyszerűbb módszerek is lehetnek célravezetők.
