26.11.2011., subota
Čekićem po rijetkim zemljama ili osamnaest muha jednim udarcem
|
Trebalo bi odmah na početku objasniti ovaj čudan naslov. Čekić se odnosi na torij, radioaktivni kemijski element (Thor - nordijsko božanstvo s čarobnim čekićem kao oružjem), a rijetke zemlje se odnose na okside (uglavnom) lantanoida, skupine kemijskih elemenata vrlo sličnih svojstava, kako fizikalnih, tako kemijskih. Da ne bude zabune, kroz članak ću te kemijske elemente zvati REM, po engleskoj skraćenici Rare Earth Metals.
U metale rijetkih zemalja spadaju skandij, itrij, lantan, cerij, praseodimij, neodimij, prometij, samarij, europij, gadolinij, terbij, disprozij, holmij, erbij, tulij, iterbij i lutecij. Mahom su to na zraku nestabilni, reaktivni metali koji se uglavnom drže pod parafinskim uljem da ne oksidiraju. Njihovi spojevi postaju sve traženija roba. Svatko tko posjeduje računalo ili noviji DSLR fotoaparat koristi REM. Laseri, magneti, specijalna optika, itd. Prometij je izuzetak po tome što je radioaktivan i nema ni približno toliko široku uporabu. Torij je aktinoid, sličnih kemijskih svojstava, međutim atomska jezgra mu je već toliko velika da nije stabilna, pa je zato blago radioaktivan. Na globalnoj skali njegova je trenutna potražnja malena. Prosječan čovjek nikad se neće susresti s tim elementom. S izuzetkom torija i prometija, otrovnost im nije velika, ili barem nje još nismo svjesni jer nije došlo do tolike proliferacije u okolišu (potencijalna niša za niz struka).
Razlog zašto ovo pišem je taj što sam malo čitao o gospodarskim granama koje se sve više uspinju u nekim predjelima planeta. Radi se o ekonomiji koja je tek relativno odnedavno dobila jači zamah, a potencijalno će napraviti jaki udarac na cijelu industriju. Monopol nad industrijom REM-a sada ima Kina. Ako ćemo vjerovati ovom članku Reutersa, napisanom 1. studenog ove godine, Kina drži ~95% tržišta. Prije dvije godine počele su vijesti o kočenju izvoza. Toga se dobro sjećam. Izazvalo je bojazan SAD-a jer je jedan od glavnih uvoznika, a svoju industriju REM-a, koja je u stadiju opadanja i slijedi joj poprilična propast, ne razvija ili jednostavno ne može razviti. Pravedničkom osudom ću reći da je dobar razlog za to njihova poremećena vizija kapitalizma spregnuta s militarizmom. Međutim potražnja za REM-ima raste iz nekoliko razloga, a jedan od najočitijih je sve veća potražnja za "zelenom tehnologijom". Koliko je zelena teško je reći, međutim sigurno je to da Kini ta industrija jako dobro ide jer su do sada sustavno ignorirali okolišu prihvatljivu proizvodnju, a vjerujem da će i dalje. REM-i su potrebni za hibridne automobile, koji su Zapadu sve omiljeniji i popularniji jer su tobože čisti. Ako bukne tržište električnih automobila, zapad će kupovati REM-e koje je Kina prljavo izdvojila iz tla, te ih koristiti u time automobilima pogonjenih strujom koju dobivaju paljenjem ugljena. Ali budimo otvorenog uma i skeptični, jer tko zna, možda to nije kraj priče. Možda ipak postoji neka efikasnost u tom procesu.
Okolišu prihvatljivo ili ne, ekonomski je vrlo zanimljivo jer je ekonomija umjetni sustav čija je baza potražnja, a ona se može umjetno modificirati unatoč tome što je prirodno određena. Gdje ovdje upada torij? Torij upada u priču iz razloga što se čovječanstvo, ako želi živjeti relativno lagodno, ne može pogoniti na svjetlo i vjetar. Treba mu energetski gust i izdašan izvor, a to je atom. Ono što je specifično za torij jest činjenica da može poslužiti kao nuklearno gorivo. Prirodni torij sam po sebi nije fisibilan (ne može podržavati lančanu nuklearnu reakciju), međutim može ga se navesti na to bombardiranjem neutronima, pri čemu prelazi u uranij-233 koji reakciju održava. Osnove tehnologije torijskih reaktora poznate su već desetljećima. Laboratorij u Oak Ridgeu je izgradio nuklearni reaktor koji je uspješno proizvodio električnu energiju. Samo reaktor. Kompletnu tehnologiju, koja uključuje razrađenu reciklažu, te ekonomske zavrzlame koje sve to prate nemamo osim kao koncept. Takvi reaktori proizvode značajno manje nuklearnog otpada (ne nula, kao što neke web-stranice sklone teorijama zavjere proklamiraju!) kojemu treba manje vremena da mu opasnost padne na određenu razinu. Osim toga torija u Zemljinoj kori ima puno više nego uranija. Količine energije koje se u njemu skrivaju ogromne su i potencijal su za budućnost. Torijevi oplodni reaktori koji rade na principu rastaljenih soli u kojima je otopljen fisibilni materijal također ne mogu izazvati meltdown (kojeg je jedna korisnica forum.hr-a simpatično prevela kao rastal; jezikoslovci, razmislite o tome!), jezgre im rade na tlakovima bliskim atmosferskom, najgore što se može dogoditi jest curenje, blablabla... super je taj torij, svaka mater bi ga za zeta tila.
Međutim postoje problemi i potpuni laik koji se naivno raspituje o torijevoj nuklearnoj tehnologiji vrlo će lako upasti u začarani krug teorija zavjera kojima je većina osobnih stranica i blogova koji se bave torijem vrlo sklona. Činjenica je da je nuklearnu energetiku pogurala vojska. Bez zla u vidu atomske bombe koje je poput zakuhalog mlijeka raslo u nekoliko država tijekom Drugog svjetskog rata, gotovo je sigurno da danas ne bi imali ni približno razvijen taj način dobivanja energije. Bit ću pesimističan pa ću reći da bi se bez tog zla možda čak i danas ta tehnologija vrtjela oko stogova moderatorskih cigli i guranja aluminijskih limenki na ozračivanje. Vojsci je bio zanimljiv uranij, tj. nuklearna tehnologija bazirana na uraniju, iz jednostavnog razloga što je bio početna točka za proizvodnju "stvari koje idu bum", a uništavanje je primarni cilj svake vojske, koliko se god njeni trolovi u ispeglanim i medaljama nakićenim odijelima pravdali da nije. Uranij je mogao dovesti do bombe puno lakše nego torij, te je koncentriranje uranija-235, potrebnog za bombu, bilo spregnuto s izgradnjom reaktorâ. Dok su god pravili materijal za bombe, znanstvenici su dobivali i novac za istraživanje onoga što sofisticiranim krkanima nikad nije zanimljivo, a to je struktura tvari. I zato je torij pao u zaborav. Privlačan argument, gađa u emocije i stoga je naizgled vrlo jak. Međutim nije baš sve tako jednostavno. Malo kada jest, a ekonomija, energetika i kemijska tehnologija nikada nisu. Treba izuzetno paziti da se, razmatrajući problem energije za čovječanstvo, ne upadne u teorije zavjere i fascinaciju jednim jedinim izvorom, jer stvari tako ne idu i točka. Uranij nalazimo puno koncentriranijeg nego torij. Torija ima puno više, ali je razasutiji po Zemljinoj kori. Problem je u koncentriranju njegove rudače, koje je puno skuplje od procesa koji dovodi do žutog kolača. Cijena torija zato je veća od uranija, te s postojećom, vrlo razvijenom uranijevom nuklearnom energetikom koja ide na četvrtu generaciju i u kojoj prednjači Francuska nema previše smisla sve to mijenjati i počinjati gotovo ispočetka. Sigurno je da će situacija sa starim reaktorima u Fukushimi napraviti velik udarac, pa i to treba uzeti u obzir.
Problem torija je izuzetno složen, jedan od rijetkih koji su doista slični klackalici na čijim krajevima sjede podjednako teški ljudi. Trenutno prvo mjesto u torijevoj nuklearnoj energiji drži Indija, koja ga intenzivno proučava i ima velike planove. Bit će zanimljivo pratiti što će se iz toga izroditi, znajući da je Indija zmaj od još mekšeg papira nego što je Kina. Zašto uopće spominjem torij skupa s REM-ima? Zato što im je kemijski sličan. Rude koje ih sadrže za sobom vuku i torij, te je koncentriraniji torij (element, ne elementarna tvar!) dio otpada prilikom proizvodnje REM-a. Američka proizvodnja REM-a grca i raspada se, te se očekuje njen teški poraz u sljedećim godinama. Problem proizvodnje čistih REM spojeva je u tome što su ti elementi vrlo slični. Industrija koja proizvodi koncentrat REM-a, a nije spregnuta s pogonima koji te elemente odvajaju je besmislena, ako s druge strane oceana postoji gigant kojemu to već jako dobro ide. Kina drži 99% industrije odvajanja REM-a na sastavne elemente, i prema Reutersu, ima još mjesta za razvoj. Prilagodba, pa i kopiranje, ono je što Kini ide jako dobro. Pomnožite to s mnoštvom jeftine radne snage, nemarom za okoliš i zdravlje radnika, i dobijete šansu da proizvedete vrijedne stvari za manje ulaganja. Ekonomija je kuja, i oko svog stola će skupiti mnoštvo detrivora koji će jesti mrvice koje padaju s njenog stola. Već se javljaju glasovi o tome kako potencijalni uzlet za Zapad postoji u vidu sprege REM-a i torija. To je onako dosta nova, pomalo i divlja ideja koju bi trebalo još žvakati. Proizvodnja torija i polagana prilagodba nuklearnog tržišta spregnuta sa sve većom potražnjom za REM-ima mogla bi imati vrlo značajno mjesto u sljedećim desetljećima. To je ideja. Je li ostvariva? Možda. Hoće li se ostvariti? To sada nitko ne može znati, međutim bilo bi zanimljivo ostarjeti u svijetu u kojem dobar dio bazne energije dobivamo od ogromnih količina torija, a koristimo je u uređajima koji koriste REM. Postoji itekakav potencijal za manje onečišćenja. U svakom slučaju manje od ovog kojeg proizvodimo danas i kojeg ćemo proizvoditi u skoroj budućnosti, mažući sebi oči pričama o "ekološkim hibridnim automobilima s REM motorima". Optimistično govoreći, bilo bi fora da nađem ovaj članak tamo neke 2055. i vidim da se bar nešto ostvarilo, pa onda kao starac kažem: "Rekao sam vam!" dodatna literatura za one koji žele znati više: Clean Energy's Dirty Little Secret Metal Pages - Rare Earths prices |
