TERRE RARE

TERRE RARE

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che cosa sono le terre rare

Le terre rare (o elementi delle terre rare, REE) sono 17 elementi chimici della tavola periodica, tra cui lo scandio, l'ittrio e tutti i lantanidi, dotati di proprietà magnetiche, conduttive e ottiche uniche che li rendono fondamentali per le tecnologie moderne, come smartphone, turbine eoliche e auto elettriche

dove si trovano?

Le terre rare sono più abbondanti in Asia (in particolare Cina), America del Nord (Stati Uniti, Canada, Brasile), Australia, Russia e Sud America. La Cina domina la produzione mondiale di terre rare e, insieme ad altri pochi paesi, controlla l'approvvigionamento e la raffinazione di questi materiali, sollevando preoccupazioni geopolitiche e spingendo la ricerca di fonti alternative e il riciclo.

che cosa servono?

Le terre rare sono fondamentali per la produzione di elettronica di consumo (smartphone, computer, TV), veicoli elettrici e ibridi, tecnologie per le energie rinnovabili (turbine eoliche, pannelli fotovoltaici) e attrezzature mediche (risonanza magnetica). Le loro proprietà uniche le rendono indispensabili per componenti come i magneti permanenti, i laser, le fibre ottiche e i catalizzatori.

come vengono utilizzati?

Le terre rare sono utilizzate in una vasta gamma di tecnologie moderne grazie alle lenergia pulita (turbine eoliche, pannelli solari), trasporti (veicoli elettrici e ibridi) e medicina (risonanza magnetica, laser chirurgici). Sono essenziali per la produzione di magneti permanenti, catalizzatori, componenti per batterie e per leghe metalliche ad alta resistenza

Come si utilizzano le terre rare?

Le terre rare servono per produrre tecnologie avanzate, inclusi dispositivi elettronici come smartphone e computer, veicoli turbine eoliche, pannelli fotovoltaici, attrezzature mediche come la risonanza magnetica, e sistemi di difesa come radar e missili.

Per cosa sono utilizzate le terre rare?

Secondo il portale Statista e un report del governo Canadese, le terre rare in ambito industriale vengono usate principalmente in questi settori:

38% magneti permanenti; 23% cracking petrolifero; 13% industria del vetro; 9% leghe per le batterie; 8% metallurgia; 5% industria ceramica; 7% altro.

I giacimenti di REE Iniziamo col dire che le terre rare non si trovano mai in natura in forma “pura” come i cosiddetti metalli nativi (oro e argento, per esempio) ma si trovano sempre all’interno di altri minerali, mescolati quindi con altri elementi. Secondo un report dell'USGS del 2017, sono stati attualmente identificati 245 minerali contenenti terre rare, dei quali il principale è un fluorocarbonato chiamato bastnäsite (riportata anche come bastnaesite): due delle più importanti miniere al mondo di REE – cioè Mountain Pass (USA) e Bayan Obo (Cina) – si occupano proprio della sua estrazione. Altri minerali di grande importanza per l'estrazione delle REE sono la monazite e lo xenotimo, entrambi dei fosfati.

Secondo l'USGS, quello di Mountain Pass (USA) non solo è il giacimento primario di REE più importante al mondo, ma è anche l'unico nel quale si possono osservare questi minerali cristallizzati direttamente dal magma. Di solito, infatti, i minerali di terre rare sono di origine secondaria e legati a processi idrotermali. Per diversi anni questo giacimento è stato il più importante al mondo, salvo poi essere superato in termini produttivi da quello di Bayan Obo, in Cina, di cui parleremo a breve.

I giacimenti di terre rare possono formarsi grazie a molteplici processi anche se, per semplicità, possiamo sintetizzarli in "giacimenti primari" e "giacimenti secondari". Giacimenti primari I giacimenti primari sono quelli che contengono minerali contenenti terre rare che si sono cristallizzati direttamente dal magma. Tipicamente per formare questi minerali è necessario avere un magma cosiddetto "carbonatitico", cioè caratterizzato da basse percentuali di silice e da alti valori di carbonati al suo interno.

Miniera di Mountain Pass (credit: USGS). Giacimenti secondari I giacimenti secondari, a differenza di quelli primari, si originano in seguito all'alterazione di magma già solidificato. Come abbiamo anticipato, quest'alterazione è legata alla presenza di fluidi idrotermali, cioè fluidi caldi e ricchi di ioni in soluzione che trasformano i minerali presenti, generandone di nuovi ricchi in terre rare. Il giacimento più famoso di questo tipo è quello di Bayan Obo, in Cina. In realtà, si tratta principalmente di un giacimento di ferro dal quale si ricavano come sottoprodotto grandi quantità di bastnaesite e, quindi, di terre rare.