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Ein Leitfaden für unseren abnehmenden Bestand an wichtigen Elementen des Periodensystems

2019

Die meisten Kongressabgeordneten haben wahrscheinlich seit dem Abitur nicht mehr über Chemie nachgedacht, aber sie werden es bald tun müssen, um die Wirtschaft zu schützen. Im März legte der Vertreter von Colorado, Mike Coffman, einen Gesetzesentwurf vor, um den Abbau von 17 "Seltenerd" -Elementen voranzutreiben. Einige sind für elektrische Automotoren und Laserabwehrsysteme unverzichtbar, und bei steigender Nachfrage ist es jetzt an der Zeit, sich einzudecken.

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Seltene Erden verbinden sich besonders leicht mit anderen Elementen zu nützlichen Verbindungen und Legierungen wie Neodym-Eisen-Bor, dem stärksten und leichtesten Magneten für Motoren. „Kein anderes Element kann das, sagt Jack Lifton, ein unabhängiger Metallberater.“ Sobald wir sie aufgebraucht haben, ist das Periodensystem geschlossen. „Ähnliche Geschichten spielen sich auf dem gesamten Tisch ab Sie müssen eventuell mehr finden, recyceln oder zu einem anderen wechseln. Starten Sie die Galerie, um einen Statusbericht für 10 von ihnen zu erhalten.

Lithium

Reserven: 10 Millionen Tonnen
Kosten: $ 2 pro Pfund
Kritisch für: Batterien
Ausblick: Stark
In der Industrie werden jährlich fast 20.000 Tonnen Lithium verbraucht, einige davon für Lithium-Ionen-Batterien in Elektronik- und Elektro-Hybridautos. Experten gehen davon aus, dass neue Minen trotz der großen Nachfrage mithalten können. * Reserven: Materialmenge, die mit der aktuellen Bergbautechnologie aus bekannten Lagerstätten gewonnen werden könnte, wie vom US Geological Survey gemeldet

Strontium

Reserven: 6, 8 Millionen Tonnen
Kosten: 0, 03 USD pro Pfund
Kritisch für: Rotes Feuerwerk
Ausblick: Gut
Kein anderes Element könnte ein Feuerwerk so intensiv rot leuchten lassen. Die Nachfrage nach Strontium dürfte sinken, da die Benutzer von Kathodenstrahlröhren in alten Monitoren zu Flachbildschirmen wechseln, die viel weniger des Elements verwenden. Und für jeden vierten Juli gibt es viel im Boden und in den Ozeanen.

Tantal

Reserven: 100.000 Tonnen
Kosten: 40 US-Dollar pro Pfund
Kritisch für: Kondensatoren für Geräte
Ausblick: Fair
Im Jahr 2000 verursachten Spekulationen auf dem Markt für Personal-Technologie einen 14-fachen Preisanstieg für Tantal, ein seltenes Metall, das in Kondensatoren für Mobiltelefone und andere Geräte verwendet wird. Es hat bewaffnete Konflikte in der Demokratischen Republik Kongo angeheizt, die die besten Vorkommen dieses Elements haben. Zu einem späteren Zeitpunkt könnten die Hersteller gezwungen sein, auf weniger effiziente Aluminium- oder Keramikkondensatoren umzusteigen.

Neodym

Reserven: Unbekannt, aber knapp
Kosten: 28 US-Dollar pro Pfund
Kritisch für: Elektromotoren
Ausblick: Schlecht
Dieses unersetzbare Seltenerdmetall wird verwendet, um leichte, leistungsstarke Magnete in Motoren von Autos, Festplatten und Windkraftanlagen herzustellen. Der Mangel an Neodym könnte ein begrenzender Faktor für die Einführung umweltfreundlicher Technologien sein, wie z. B. getriebelose Windturbinen. Es wird auch in Militärlasern zum Zielen und zur Kommunikation verwendet. Obwohl sich rund 100 Millionen Tonnen davon in Reserven befinden, bedeutet die steigende Nachfrage, dass die USA mehr Lagerstätten auskundschaften und die Extraktionstechniken für gemischte Erze verbessern müssen.

Eisen

Reserven: 77 Milliarden Tonnen
Kosten: 0, 03 USD pro Pfund
Kritisch für: Stahlherstellung
Ausblick: Stark
Eisen ist das billigste und am häufigsten verwendete Metall. Etwa 2, 5 Milliarden Tonnen werden pro Jahr abgebaut. Es ist schwerer als Aluminium, aber fünfmal billiger und stark genug für die meisten Arbeiten. Und Recycling ist ein Kinderspiel: Nur schmelzen und neu gießen .

Platin

Reserven: Über 33.000 Tonnen
Kosten: 17.000 US-Dollar pro Pfund
Kritisch für: Brennstoffzellen
Ausblick: Fair
Jährlich werden rund 200 Tonnen neues Platin eingesetzt, um hauptsächlich die Abgase von Abgasen in Katalysatoren zu entfernen. Aber Auto-Brennstoffzellen würden ungefähr 100-mal so viel verbrauchen. Wenn Brennstoffzellen abheben, müssen Autohersteller möglicherweise auf weniger wirksame Katalysatoren wie Palladium umsteigen.

Silizium

Reserven: Unbekannt, aber riesig
Kosten: 1, 20 US-Dollar pro Pfund
Kritisch für: Computerchips
Ausblick: Sehr stark
Als zweithäufigstes Element in der Erdkruste ist Silizium nach Sauerstoff ein praktischer, wenn auch weniger wirksamer Ersatz für seltenere Elemente. Während viel Silizium für die Herstellung von Eisen- und Aluminiumlegierungen verwendet wird, werden aus hochreinem Silizium Halbleiterchips für Computer und Photovoltaikzellen für die Solarindustrie hergestellt.

Phosphor

Reserven: 16 Milliarden Tonnen
Kosten: 0, 04 USD pro Pfund
Kritisch für: Dünger
Ausblick: Keine Sorge
Getreide kann ohne Phosphor nicht überleben, daher verbrauchen die Amerikaner jedes Jahr etwa 4, 6 Millionen Tonnen des Elements in Düngemitteln. Es wird dann von Menschen und Tieren gefressen und ausgeschieden. Aufgrund von Bedenken hinsichtlich Phosphor aus Kläranlagen, die die Wasserstraßen verschmutzen, empfehlen Experten, das Element aus Abfällen zu extrahieren.

Tellur

Reserven: 22.000 Tonnen
Kosten: 66 US-Dollar pro Pfund
Kritisch für: Solarzellen
Ausblick: Fair
Fast alles Tellur kommt als Spurenelement im Kupfererz vor und kann nur sehr wenig recycelt werden. Kein anderes Element wandelt Sonnenlicht ebenfalls in Elektrizität um, und Solarzellen mit Tellurhalbleitern sind kostengünstig. Wenn die Technologie zunimmt, müssen die Hersteller möglicherweise auf weniger effiziente oder teurere Elemente wie Selen umsteigen.

Helium

Reserven: 630 Milliarden Kubikfuß
Kosten: 0, 14 USD pro Kubikfuß
Kritisch für: Kühlmittel für Teilchenbeschleuniger
Ausblick: Fair
Helium hat die niedrigsten Siede- und Gefrierpunkte aller Elemente und ist daher als Kühlmittel in Supraleitern, Teilchenbeschleunigern und Kernreaktoren von unschätzbarem Wert. Experten empfehlen, Helium zu konservieren und zu recyceln. Dazu gehört auch die Wiederverwendung von Helium aus den Ballons der Macy's Thanksgiving Day Parade.

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