Не редки, но незаменимы: правда о редкоземельных элементах

Сегодня редкоземельные элементы — едва ли не самый обсуждаемый природный ресурс после нефти. Их уникальные свойства привлекают внимание инженеров, производителей и исследователей по всему миру. Один из профессоров Висконсинского университета в своей книге «Редкоземельные рубежи» подробно объясняет, что это за элементы, где они встречаются и почему так важны для современной науки и техники.

Термин «редкоземельные элементы» объединяет 17 химических элементов, включая скандий, иттрий и 15 лантаноидов. Многие из них обладают магнитными, проводящими и оптическими свойствами, что делает их незаменимыми в качестве покрытий и добавок к сплавам, стеклу и другим материалам. Они применяются в реактивных двигателях, светодиодных лампах, оптоволокне, лазерах, а также в сверхмощных магнитах для поездов, МРТ и миниатюризации телефонов и компьютеров.

Иногда редкоземельные магниты используются даже там, где, казалось бы, можно обойтись без них — например, в автомобильных ремнях безопасности. Как поясняет профессор, это объясняется просто: на момент разработки механизма натяжения именно такой магнит оказался под рукой. При этом сами элементы вовсе не редки — они широко распространены в земной коре, а по частоте встречаемости сравнимы с медью или свинцом.

Основная сложность связана с добычей: геологические условия, при которых редкоземельные элементы концентрируются в промышленных количествах, нередко сопровождаются наличием радиоактивных материалов. Это требует особых мер безопасности и увеличивает затраты. Тем не менее сами элементы остаются относительно недорогими — их цена значительно ниже, чем у золота или платины.

Интересное решение проблемы может лежать в переработке старых отходов. Исследования показывают, что значительную часть необходимых редкоземельных элементов можно извлечь из отвалов, оставшихся на месте бывших и действующих рудников. Как отмечает профессор, такой подход позволяет одновременно получать ценные материалы и очищать загрязнённые территории, что полностью соответствует принципам циркулярной экономики и «зелёного» перехода в энергетике.

Изображение: создано с помощью ИИ и в той или иной степени может не соответствовать действительности.

Источник: информация с сайта techxplore.com

Назад в блог