The periodic table with bulldozers

Klappjakt på grundämnen

Vi går hårt åt jordens depåer av grundämnen – även de sällsynta. Jakten har blivit så intensiv att det finns risk för brist på en lång rad grundämnen, inte minst de som används i högteknologiska produkter. Genom att etablera kretslopp som säkrar att vi återanvänder grundämnena och genom att finna helt nya sätt att utvinna dem på kan vi förhoppningsvis undvika att de tar slut.

2 augusti 2010 av Ib Salomon

De flesta har läst om det periodiska systemet i skolan. Fysik- och kemilärare har tålmodigt försökt lära oss om grundämnena och deras inbördes samband, varefter vi snabbt har glömt namnen på de flesta av dem.

Faktiskt spelar dock grundämnena med de ovanliga namnen en allt större roll, för de ingår i många av de högteknologiska produkter som har blivit en del av vår vardag – och många av dem är så sällsynta att det nu bedrivs en veritabel klappjakt på dem. Brist på en rad grundämnen blir därför en av framtidens stora utmaningar.

Indium och tantal är till exempel knappast några namn som hänger kvar från skoltiden, men inte desto mindre spelar de båda ämnena en viktig roll. Stora mängder indium används till exempel vid framställning av plattskärmar, och de kända reserverna är små, så att priset på bara tre år steg med en faktor 16. Indium är också lämpat för solceller, och det kommer att öka efterfrågan.

Tantal används i mobiltelefoner i så stora mängder att det bokstavligt talat blivit en strid om detta grundämne. En fyra år lång konflikt i Demokratiska republiken Kongo i Afrika handlar i hög grad om tillgång till gruvorna med det värdefulla ämnet tantal.

Vi har 80 grundämnen till vårt förfogande

Vår planet föddes med sin totala ranson av grundämnen, då den bildades för cirka 4,6 miljarder år sedan. Det är den mängd vi har till förfogande, för grundämnen definieras just som ämnen som inte kan sönderdelas med kemiska metoder.

Alla grundämnen på jorden är rester från Big Bang, väl uppblandade med avfall från supernovor, alltså kraftiga stjärnexplosioner. När stora stjärnor exploderar, blåses grundämnena ut i rymden, där de bildar en nebulosa. Det var ur en sådan nebulosa som jorden uppstod. Vår planet var då så varm att den var flytande, och därför sjönk tunga grundämnen som järn in i jordens kärna. Geologerna menar att större delen av det guld som finns befinner sig i kärnan, medan lätta grundämnen som syre, aluminium och kalcium bildade manteln och skorpan.

Endast några få grundämnen finns i ren form i naturen. Normalt ingår de i kemiska föreningar med varandra, varför det kan vara en krävande och dyrbar affär att få fram dem i ren form, just för att de ofta är hårt bundna till andra grundämnen.

Vi känner i dag till 118 grundämnen, men bara de första 83 är stabila. Grundämnena med atomnummer 84 och högre är radioaktiva och sönderfaller till andra grundämnen – vissa på en millisekund. I praktiken har vi därför bara omkring 80 olika grundämnen till vårt förfogande.

En given mängd

Jorden består av en ändlig mängd olika ­grundämnen, som den försågs med för miljarder år sedan, då solsystemet bildades. Denna mängd ändras bara i mycket liten grad, när radioaktiva ämnen sönderfaller. Endast de grundämnen som finns i jordens översta lager, skorpan, kan vi ­utvinna med nuvarande tekniker.

Bristen på viktiga grundämnen kan i framtiden tvinga oss att utvinna dem från nya och otraditionella källor – från återvinning av material och till solsystemets yttersta avkrokar

Tema

Läs också

PRENUMERERA PÅ ILLUSTRERAD VETENSKAPS NYHETSBREV

Du kan ladda ned ditt gratis specialnummer, Vår extrema hjärna, så snart du har beställt vårt nyhetsbrev.

Kanske är du intresserad av...

Hittade du inte vad du söker? Sök här: