گزارش تصویری: از عناصر روی زمین چقدر باقی مانده است؟

فریبا فرهادیان: صنعت و فناوری امروز، پیشرفت خود را مدیون عنصرهای خاصی است که اغلب نام آن‌ها را از جدول تناوبی مندلیف به یاد داریم. آیا می‌دانید ذخیره این عناصر در زمین چقدر است و مهم‌ترین مصرف آن‌ها در چه صنعتی است؟ پاپ ساینس در گزارش تصویری امروز خود10 عنصر مهم زمین که نقش مهمی در فناوری امروز بشر دارند، معرفی کرده است.

لیتیوم

اندوخته: 10 میلیون تن
هزینه: 4.4 دلار در هر کیلوگرم
ضروری برای: باتری‌ها
دورنما: قوی
هر ساله صنایع در حدود 20 هزار تن لیتیوم را در ادوات الکترونیکی و خودروهای هیبرید الکتریکی به صورت باتری‌های یون لیتیومی مصرف می‌کنند. متخصصان معتقدند حتی اگر تقاضا برای مصرف این عنصر باز هم افزایش یابد جای هیچ نگرانی نیست؛ چون معادن جدیدی هستند که می‌توانند از پس آن برآیند.

استرانسیوم

اندوخته: 6.8 میلیون تن
هزینه: 0.06 دلار در هر کیلوگرم
ضروری برای: آتش‌بازی‌های قرمزرنگ
دورنما: خوب
هیچ عنصر دیگری نمی‌تواند جای استرانسیوم را در راه انداختن آتش‌بازی‌هایی که به رنگ قرمز هستند بگیرد. البته این روزها با روی آوردن مشتریان به سمت تلویزیون‌های صفحه مسطح به‌جای فناوری قدیمی لامپ اشعه کاتدی، تقاضای مصرف این عنصر هم کاهش یافته است. علاوه بر این، زمین و اقیانوس هم مقادیر زیادی از این عنصر را در بر دارند.

تانتالیوم

اندوخته: صدهزار تن
هزینه: 88 دلار برای هر کیلوگرم
ضروری برای: خازن‌ها
دورنما: متوسط
در سال 2000 بازار فناوری‌های شخصی باعث شد قیمت این عنصر افزایش یابد. این فلز نادر در ساخت خازن برای تلفن‌های همراه و ادوات دیگر کاربرد دارد. کشور کنگو دارای معادن بسیار خوبی از این عنصر است. شاید در آینده سازندگان مجبور شوند به استفاده از مخازن سرامیکی و یا آلومینیومی که کارایی کمتری از نوع تانتالیومی آن دارند، روی آورند.

نئودیمیوم

اندوخته: ناشناخته اما کمیاب
هزینه: 61.6 دلار برای هر کیلوگرم
ضروری برای: موتورهای الکتریکی
دورنما: ضعیف
این فلز کمیاب برای تولید مغناطیس قوی در موتور خودروها و توربین‌های بادی کاربرد دارد. فقدان آن می‌تواند عامل محدودکننده‌ای در اتخاذ فناوری سبز، مثل توربین‌های بادی بدون چرخ دنده باشد. از این عنصر همچنین در لیزرهای نظامی برای هدف‌گیری و ارتباطات استفاده می‌شود. حتی اگر 100میلیون تن از این عنصر در مخازن موجود باشند، باز هم باید به فکر اکتشاف معادن جدیدی برای آن بود، چون تقاضا برای آن روزبه‌روز رو به افزایش است.

آهن

اندوخته: 77 میلیارد تن
هزینه: 0.066 دلار در هر کیلوگرم
ضروری برای: ساخت فولاد
دورنما: قوی
آهن، ارزان‌ترین و رایج‌ترین فلز است و سالانه 2.5 میلیارد تن از آن استخراج می‌شود. از آلومینیوم سنگین‌تر است؛ اما قیمت آن 5 برابر کمتر از آلومینیوم است. بازیافت آن راحت است و فقط باید گداخته و مجدد قالب‌گیری شود.

پلاتینیوم

اندوخته: درحدود 33 هزار تن
هزینه: 37.4 هزار دلار در هر کیلوگرم
ضروری برای: سلول‌های سوختی
دورنما: متوسط
سالانه تقریبا 200 تن پلاتینیوم جدید به‌کار انداخته می‌شود و از آن برای پاک‌سازی سموم از گازهای خروجی مبدل‌های کاتالیستی استفاده می‌شود. این عنصر کارایی زیادی در سلول‌های سوختی خودروها دارد و شاید خودروسازان مجبور شوند به کاتالیست‌هایی با کارایی کمتر روی آورند.

سیلیکون

اندوخته: ناشناخته اما وسیع
هزینه: 2.6 دلار در هر کیلوگرم
ضروری برای تراشه‌های کامپیوتری
دورنما: خیلی قوی
دومین عنصر با فراوانی بالا بعد از اکسیژن در پوسته زمین سیلیکون است که گرچه خیلی موثر نیست، اما می‌تواند جایگزین خوبی برای عناصر نادر باشد. بیشتر آن در ساخت آلیاژهای آهن و آلومینیوم کاربرد دارد، اما از خلوص بالای آن برای ساخت تراشه‌های نیمه‌رسانای کامپیوترها و نیز سلول‌های فتوولتائیک در صنایع خورشیدی استفاده می‌شود.

فسفر

اندوخته: 16 میلیارد تن
هزینه: 0.09 دلار برای هر کیلوگرم
ضروری برای: کودها
دورنما: نگرانی خاصی نیست
گیاهان نمی‌توانند بدون فسفر زندگی کنند، بنابراین آمریکایی‌ها در حدود 4.5 میلیون تن از این عنصر را هر ساله در کودهای مصرفی‌شان استفاده می‌کنند. این عنصر توسط انسان و حیوان خورده و سپس دفع می‌شود و به همین دلیل متخصصان معتقدند بهتر است آن را از فضولات استخراج کرد.

تلوریوم

اندوخته: 22000 تن
هزینه: 145 دلار در هر کیلوگرم
ضروری برای: سلول‌های خورشیدی
دورنما: متوسط
تقریبا تمامی تلوریوم در سنگ‌های معدن مس و به صورت عنصر نادر یافت می‌شود. بازیافت آن خیلی کم است. هیچ عنصر دیگری نمی‌تواند به خوبی تلوریوم نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کند.

هلیوم

اندوخته: 630 میلیارد فوت مکعب (20 میلیارد متر مکعب)
هزینه: 0.31 دلار برای هر فوت مکعب
ضروری برای خنک‌کننده‌ها در شتابدهنده ذرات
دورنما: متوسط
هلیوم دارای پایین‌ترین نقطه جوش و یخ‌زدگی است و این خاصیت، آن را به عنصری فوق‌العاده گران‌بها به عنوان سردکننده در شتاب‌دهنده ذرات و رآکتورهای هسته‌ای تبدیل کرده است. متخصصان معتقدند باید از مخازن هلیوم حفاظت کرد و بازیافت آن را جدی گرفت.