Veicoli elettrici - mobilità - tecnologie - ambiente - energia rinnovabile. L'esaurimento delle risorse e le conseguenti ripercussioni politiche ed economiche rendono necessario ridurre la dipendenza dall'importazione di prodotti petroliferi e spingere quindi verso lo sviluppo di fonti energetiche alternative. I veicoli elettrici possono utilizzare tecnologie e risorse nel modo più efficiente.


mercoledì 29 dicembre 2010

La Cina non avrà più il monopolio delle terre rare, alternative e progetti

La Molycorp Minerals - The Rare Earths Company ha ottenuto le autorizzazioni e i finanziamenti necessari per riavviare la produzione di una miniera a Mountain Pass, California, che diventerebbe la fonte primaria degli elementi di terre rare negli Stati Uniti per più di un decennio. La miniera è uno dei più ricchi giacimenti al mondo di questi elementi che sono indispensabili per la fabbricazione di componenti necessari per una vasta gamma di tecnologie. La società ha annunciato che avrà come partner la società giapponese Hitachi Metals per trasformare i materiali provenienti dalla miniera in magneti ad alta resistenza i quali sono vitali in svariati tipi di prodotti inclusi i veicoli elettrici, le turbine eoliche, e molti altri manufatti.

La Cina ha attualmente bloccato il mercato dei materiali terre rare: nel 2009 ha fornito il 95 per cento della produzione mondiale con 120.000 tonnellate. Questa concentrazione dell'offerta è diventata uno dei maggiori problemi negli ultimi mesi, soprattutto dopo che la Cina ne ha temporaneamente bloccato l'esportazione in Giappone nel mese di settembre. Di conseguenza il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha rilasciato un documento per una strategia di materiali considerati critici per il fatto che possono  essere soggetti al "rischio di interruzione di fornitura" a breve termine. La domanda mondiale di elementi delle terre rare è stata di 125.000 tonnellate nel 2010 ed è previsto in progressivo aumento fino a 225.000 tonnellate entro il 2015.

La miniera a Mountain Pass è una fossa aperta di 50 acri (20 ettari) a circa 80 chilometri fuori Las Vegas, circondata da un paesaggio austero di montagne color rosso marrone, alberi di Giosuè e cactus. L'espansione delle operazioni spingerà la miniera ad una profondità tra i 500 metri e i 1.000 metri nei prossimi anni.

Entro il 2012, la rinnovata miniera statunitense potrebbe produrre circa 20.000 tonnellate di materiali di terre rare per anno. Molycorp prevede di utilizzare nuove tecniche di trasformazione più ecologice e meno costose rispetto ai metodi tradizionali.

La miniera di Mountain Pass chiuse nel 2004, dopo una perdita di acque di scarico e l'arrivo sul mercato internazionale dei fornitori cinesi con offerte dei prodotti a prezzi più bassi. Una delle ragioni per la riduzione dei loro prezzi è che quasi la metà delle terre rare prodotte in Cina sono derivati come sottoprodotti delle miniere di ferro.

Molycorp si aspetta di vendere circa 3.000 tonnellate di terre rare quest'anno, proveniente dai minerali stoccati prima che la miniera fosse chiusa e si aspetta di passare in attivo con il sostegno finanziario di una offerta pubblica avvenuta all'inizio di questa estate e il recente investimento di un'importante impresa giapponese, la Sumimoto.

La produzione totale prevista dalla società potrebbe soddisfare la domanda attuale di terre rare negli Stati Uniti. Molycorp ha firmato contratti per vendere il 25 per cento delle 20.000 tonnellate di materiale che si aspetta di produrre nel corso del primo anno e ha lettere di intenti per vendere il resto particolarmente negli Stati Uniti, il Giappone, e nei mercati europei.

Con i permessi idonei l'impresa potrebbe potenzialmente raddoppiare la produzione a 40.000 tonnellate l'anno dopo il 2012. La domanda sarà probabilmente superiore all'offerta per alcuni anni a venire, anche se quasi contemporaneamente Lynas Corporation 's Mount Weld nelle vicinanze di Perth, in Australia, inizierà la produzione come previsto nell'estate 2011 con l'aspettativa di produrre 15.000 tonnellate di terre rare all'anno entro il 2015.

Anche sfruttando le materie prime del posto, i produttori degli Stati Uniti non sono in grado di produrre molte importanti tecnologie basate su alcuni elementi delle terre rare. Bastnasite dalla miniera di Mountain Pass può essere lavorato in loco per produrre l'ossido didimio, una polvere che contiene l'elemento al neodimio, che è fondamentale per rendere leggeri i magneti permanenti. Ma ossido didimio richiede ulteriori elaborazioni per rendere la lega di neodimio-ferro-boro di cui sono fatti i magneti. I magneti sono utilizzati nelle turbine eoliche che richiedono diverse centinaia di chilogrammi di neodimio. Nessuna società negli Stati Uniti ha attualmente la capacità tecnologica, o le necessarie licenze di proprietà intellettuale, per fare magneti al neodimio. Molycorp e Hitachi hanno annunciato un accordo per la produzione di questi magneti negli Stati Uniti. Le due aziende prevedono di firmare un accordo definitivo entro aprile 2011. Secondo il DOE, solo 10 aziende, che si trovano in Germania, Giappone e Cina, attualmente hanno concessa la licenza per produrre magneti del genere. La proprietà intellettuale è i mano della Hitachi Metals e della Magnequench , che ormai fa parte della AMR Technologies, una società con sede in Canada, che è stata acquistata da un consorzio cinese nel 1995. Molycorp dice che le leghe per la produzione di magneti potrebbe aumentare i margini di profitto della società del 125 per cento.

Un recente rapporto pubblicato dellal US Geological Survey stima le riserve di terre rare totale negli Stati Uniti a 1,5 milioni di tonnellate. Ma il rapporto dice che è poco chiaro quante di queste riserve possano essere estratte in modo economicamente sostenibile (concetto del 'picco').

Il rapporto del DOE, segnalato più sopra,  delinea una strategia di diversificazione dell'offerta internazionale di terre rare, l'individuazione di materiali sostitutivi, e la necessità di trovare delle modalità nuove per utilizzare i materiali in modo più efficiente ed anche realizzare un sistema di riciclo. I ricercatori di Hitachi, GE, e dell'Università di Delaware stanno collaborando allo sviluppo di un materiale magnetico alternativo che richiede una minore quantità di materiali di terre rare o del tutto assenti. Ma questo ed altri progetti analoghi sono ancora nelle fasi iniziali.

Fonte: Technology Review

Dove vengono impiegate le terre rare:
Magneti permanenti delle turbine eoliche.
Nelle lampade a bulbi fluorescenti: Europium, Terbium, Yttrium
Per vari componenti dei veicoli elettrici e ibridi come esemplificato nella figura sotto riportata. 

Cliccare sull'immagine per ingrandire

Terre rare
21 Sc Scandio
39 Y Ittrio
57 La Lantanio
58 Ce Cerio
59 Pr Praseodimio
60 Nd Neodimio
61 Pm Promezio
62 Sm Samario
63 Eu Europio
64 Gd Gadolinio
65 Tb Terbio
66 Dy Disprosio
67 Ho Olmio
68 Er Erbio
69 Tm Tulio
70 Yb Itterbio
71 Lu Lutezio
 .

4 commenti:

Anonimo ha detto...

Grande MaxJ!
articolo interessantissimo!
ciao e buona fine e miglior inizio a tutta trazione elettrica!!!
:D

Anonimo ha detto...

Certamente anche se in ritardo si stà cercando di porre rimedio ad una situazione che può manifestarsi quando si antepongono i soli interessi economici a quelli strategici.
Un caloroso saluto e auguri di buon anno !

Claudio B.

Mauro ha detto...

Riutilizzare e riciclare.

Cercare nuovi giacimenti, migliorare l'efficienza, ecc... Non sono soluzioni definitive.

Hainz ha detto...

Bisogna assolutamente riciclare.