Materie prime e dove trovarle: le georisorse minerarie e l’evoluzione geologica, Elio Giamello (youtube.com)
Conosciamo 118 elementi che sono questo è importante classificati in questa tabella non più in ordine di massa atomica, che potrebbe anche andare bene, ma va molto meglio organizzarli in termini di numero atomico Z cioè il numero di protoni, particelle positive, che stanno dentro il nucleo perché questo è più comodo e più razionale, perché sono numeri interi e quindi partiamo da uno che è l’idrogeno andiamo avanti due tre eccetera e arriviamo a 118.
Però gli elementi stabili o non rarissimi sono 88(tecnezio e prometeo ci sono 600 grammi su tutto il pianeta).
La formazione di questi elementi richiede grandi quantità di energia che arriva dalle stelle, dal Sole, e che produce la fusione degli elementi più semplice fino ad arrivare ai 92. Oltre troviamo elementi che nascono dalle esplosioni delle supernove.
Nel sistema solare vi è abbondanza di elementi. Gli elementi con numeri pari sono favoriti da questi processi di fusione.
Alcuni elementi come Litio Berillio e Boro sono stati saltati e si sono formati con fenomeni secondari di ritorno.
Intorno al 1950 possiamo far risalire l’inizio di quello che chiamiamo Antropocene, quando una serie di fenomeni e fatti concomitanti portano a un grande sviluppo esponenziale che muta il rapporto fra l’uomo e l’ambiente a livello mondiale.
Cresce il consumo di materie prime e di energia primaria, cresce la popolazione, il prodotto lordo. Questo grande sviluppo esponenziale, che vuol dire benessere e progresso per certe zone del mondo, è accompagnato anche da fenomeni esponenziali che iniziano a riguardare l’ambiente in maniera pesante (metano nell’atmosfera, biossido di carbonio, ozono, perdita delle foreste, la cattura dei pesci).
La crescita tumultuosa dei consumi è accompagnata da:
-diffusione dell’approccio <<usa e getta>>
-accumulo di rifiuti
-dispersione delle risorse naturali
Due fenomeni emergenti e relative conseguenze:
Dematerializzazione dei processi ha comportato la produzione di strumenti digitali in cui si concentrano in un piccolo volume molti elementi tra cui alcuni sono critici
Sistema energie rinnovabili: per esempio pale eoliche sono 164 tonnellate di acciaio e cemento armato e polimeri, ma nel motore elettrico ci sono magneti in lega che contengono 300 kg di Neudinio (una delle 17 terre rare). Per realizza l’obiettivo energetico della Comunità europea (2050) occorreranno centinaia di migliaia di tonnellate di neodinio. Attualmente il monopolio è cinese.
Inoltre l’estrazione delle terre rare avviene in condizioni di lavoro terribili, e spesso in paesi in cui la situazione politica è critica o di guerra.
Esempio dell’0ro
L’oro ha un potenziale di ossidazione positivo, e questo significa che in natura lo si trova allo stato nativo e non tende ad ossidarsi.
oro in circolazione 187.000 tonnellate
riserve 57.000 tonnellate
totale 244.000 tonnellate ossia 12.640 metri cubi
Secondo una stima tutto l’oro del mondo starebbe in 5 piscine olimpiche (ogni piscina è metri 50 x 25 x 2 = 2.500 metri cubi ossia 48.320 tonnellate) ossia in totale 241.600 tonnellate
Un medio personal computer ne contiene 0.20 grammi. Uno smartphone ne contiene 0,034 gr. Ogni anno 300 tonnellate finiscono in dispositivi elettronici.
Urban mines sono i rifiuti elettronici dove andare a recuperare questi elementi rari
Le tre R: ridurre, riciclare, riusare.
ci sono delle cose che si chiamano pirometallogia l’idrometallogia ci sono dei metodi fisici che sono meccanici di separazioni magnetiche, insomma si può prendere un dispositivo complesso e mettendoci dentro del lavoro e quindi dell’energia e quindi delle risorse dei soldi si possono riottenere in gran parte almeno gli elementi che lo compongono.
Fosforo P (numero atomico 15)
Asimov scriveva (1959): il fosforo è il collo di bottiglia della vita.
Il fosforo è un mattone fondamentale di ogni organismo vivente. Non sono note forme di vita in cui il fosforo non sia presente. Ci sono 680 gr di P in una persona di di 70 kg, che deve assumerne circa 1,2 gr ogni giorno.
Il fosforo è una componente essenziale della coltivazione di terreni agricoli: ieri concimi animali, oggi fertilizzanti chimici che provengono principalmente dal Marocco e dal Sahara occidentale. Anche la Cina ne dispone ma non ne esporta.
Le stime di esaurimento del fosforo variano dai 30 ai 300 anni.
L’eccessivo uso del fosforo sta anche creando problemi ambientali perché finisce nei fiumi e poi nei mari dando luogo a una dispersione della risorsa nell’ambiente e a fenomeni di eutrofizzazione.
Attenzione anche per i fosfati di litio che oggi vengono usati nelle batterie per le auto elettriche.
Cosa fare:
-ridurre la sovrafertilizzazione in agricoltura
-compostaggio degli scarti di cibo per fertilizzare i terreni
-recuperare dai residui fognari attraverso procedimenti come l’essicazione e l’estrazione
-ridurre i consumi di carne.