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ottobre 06, 2021

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La carenza di terre rare e il relativo significato per le linee di produzione in tutto il mondo.
La carenza di terre rare e il relativo significato per le linee di produzione in tutto il mondo.

Superare la carenza di terre rare con l'economia circolare

Un report di Adamas Intelligence prevede che se il settore mondiale di terre rare continuerà a sfruttare queste risorse allo stesso modo, tra tre-cinque anni la domanda supererà l'offerta. Questa è una notizia preoccupante per il settore manifatturiero, dato che una scarsità di terre rare influenzerebbe la produzione di prodotti ad alta tecnologia come i veicoli elettrici e i robot.

Secondo l'autore di The Structure of Rare-Earth Metal Surface, gli elementi delle terre rare che usiamo oggi sono nati nell'esplosione di una supernova circa dieci miliardi di anni fa. Sono presenti in molti prodotti che fanno parte della nostra vita quotidiana: lampadine fluorescenti, hard disk di PC, telefoni cellulari, veicoli elettrici e molti altri prodotti di uso quotidiano. 

Dal punto di vista fisico, le terre rare non sono scarse. Sono più comuni nella crosta terrestre rispetto a molti altri metalli come oro, uranio o stagno. Tuttavia, sono considerati rari perché le loro concentrazioni estraibili sono meno comuni rispetto alla maggior parte degli altri minerali. Poiché non esiste un modo per riprodurli artificialmente, abbiamo solo una quantità limitata di questi materiali e non è possibile trovare alcuna alternativa.

Impieghi delle terre rare 

Caratterizzate da proprietà magnetiche, catalitiche e ottiche uniche, le terre rare sono ampiamente utilizzate in molte tecnologie high-tech e a basse emissioni di carbonio, dagli hard disk, veicoli elettrici e cavi in fibra ottica ai sistemi di guida e controllo dei missili, dispositivi medici e tecnologie per l'energia pulita. 

Cinque minerali rari delle terre rare, tantalio, argento, litio, gallio e indio, sono ampiamente utilizzati nelle moderne tecnologie. Ad esempio, il tantalio è stato comunemente utilizzato nei condensatori elettronici dei computer e dei telefoni cellulari per la sua capacità di accumulare energia. Grazie al basso tasso di guasto, è stato utilizzato anche per l'elettronica automobilistica e aerospaziale, l'energia atomica e le turbine eoliche. 

Un altro importante minerale delle terre rare, il gallio, viene utilizzato nella sua forma liquida per interfacce uomo-macchina (HMI), schermi e pannelli solari. Poiché ha un punto di fusione basso ma un punto di ebollizione elevato, viene utilizzato nei composti di arseniuro di gallio (GaAs) e nitruro di gallio (GaN) dei semiconduttori per le sue proprietà di trasferimento del calore e di raffreddamento. 

Merce rara

Il complesso processo di riciclaggio e l'impatto ambientale di questi materiali sono uno dei motivi per cui i minerali delle terre rare scarseggiano. Alcuni minerali come l'oro possono essere estratti dalle tecnologie tradizionali attraverso il riciclaggio. Tuttavia, è più difficile riciclare minerali delle terre rare perché il processo, noto come fusione, è molto dispendioso dal punto di vista energetico, può produrre emissioni nocive e richiede ulteriori processi di separazione a valle. 

Il fatto che oggi le persone possiedono un maggior numero di oggetti tecnologici ma non sanno come riutilizzarli o riciclarli contribuisce alla scarsità di terre rare. Secondo un'indagine Ipsos MORI commissionata dalla Royal Society of Chemistry, il 51% delle famiglie del Regno Unito possiede almeno un dispositivo elettronico inutilizzato. Di questi, l'82% non ha in programma di riciclare o vendere i propri dispositivi. Durante la pandemia di COVID-19, quando molte persone sono passate al lavoro e all'istruzione da remoto, l'accaparramento di tecnologia ridondante è diventato ancora più comune. 

Gli elementi di terre rare sono utilizzati per produrre magneti permanenti ad alta resistenza che hanno consentito la produzione di elettronica di consumo, come telefoni cellulari e computer portatili, nonché di tecnologie di automazione adottate nel settore manifatturiero. Ad esempio, i servomotori si affidano a materiali magnetici contenenti neodimio e disprosio. Se non verranno adottate delle misure, la rapida crescita della domanda di terre rare magnetiche come il neodimio, il praseodimio, il disprosio e il terbio potrebbe superare la loro offerta nei prossimi due decenni.

L'economia circolare

Per contribuire a limitare l'uso globale di terre rare, i produttori potrebbero prendere in considerazione la sostituzione del modello tradizionale di economia lineare con un modello circolare. Nel modello di economia circolare, i prodotti e i materiali vengono recuperati e rigenerati alla fine della loro vita utile. Detto questo, quando le parti per l'automazione che contengono terre rare si guastano, reperire parti obsolete o ricondizionate potrebbe essere una soluzione più sostenibile. 

EU Automation offre un assortimento completo di parti per l'automazione ricondizionate e obsolete. Per maggiori informazioni, visitate: www.euautomation.com

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