- Почніть
- Путівник по блогах
- Форум
- Підручники
- Клімат
- Увійдіть
Обмеженість ресурсів, зростання споживання
Це відео про наукову культуру Себастьяна Ейраса, Антії Паса та Лойоли Сільви.
Колтан
- 1 Застосування колтану
- 2 Виробництво
- 3 Проблеми
- 4 Рішення
Застосування колтану
Основне застосування танталу13 полягає у створенні конденсаторів в електронному обладнанні. Головною перевагою цього елемента в конденсаторах є те, що він має високу об'ємну ефективність, що дозволяє зменшувати розміри, високу надійність та стабільність у широкому діапазоні температур (-55ºC до 125ºC). Ці характеристики означають, що конденсатори, виготовлені з інших матеріалів, таких як кераміка, не можуть зрівнятися з ним. Не залишаючи електроніки, тантал також можна застосовувати для виготовлення потужних резисторів. Окрім електроніки, споживання танталу зросло у сплавах металів, хімічних речовинах та карбідах. Сплави металів, що містять тантал, на рівні від 2% до 12% використовуються в авіаційних двигунах, в статичних турбінах, що використовуються для виробництва енергії, і в ядерних реакторах. Він також використовується в хірургічній сталі, а також для покриття протезів людини, оскільки він не реагує і не подразнює тканини тіла14. Крім того, його стійкість та унікальні фізико-хімічні властивості роблять його привілейованим як майбутній матеріал для позаземного використання в Міжнародний космічний вокзал та майбутні космічні платформи та бази. 15
Всередині смартфона ми можемо знайти наступні програми для танталу: 16
- Розмір сучасних акумуляторів різко зменшився порівняно з батареями 10 років тому завдяки здатності танталу утримувати високий електронний заряд у дуже малих обсягах.
- Оксид танталу використовується для виготовлення більш тонких і менших об'єктивів камер.
- Тантал допомагає утримувати високопровідні матеріали і допомагає сигналам швидко проходити через пристрій.
- Мікропроцесор також має тантал, оскільки він діє як бар'єр для підтримки цілісності транзисторів у самому мікросхемі.
Що стосується ніобію, то він використовується в металевих сплавах із застосуванням в аеронавтиці, хоча він має ще одну дуже цікаву властивість - надпровідність, яка дозволяє створювати дуже потужні електромагніти, які використовуються в приладах для магнітно-резонансних розрядів і в прискорювачах частинок.
Виробництво
У 2008 р. Приблизно 71% світового постачання танталу було отримано зі свіжовидобутих матеріалів, 20% - з переробки, а решта - з олов'яного шлаку та інвентарю.17 Основними виробниками кольтану до 2009 р. Були Австралія, Бразилія, 18 Канада, Демократична Республіка Конго та інших африканських країн. Тантал також виробляється в Таїланді та Малайзії, хоча і не з кольтану, а завдяки побічному продукту олова.
Інші країни, такі як Саудівська Аравія, Єгипет, Уганда, Гренландія, Китай, Мозамбік, Великобританія, Фінляндія чи Афганістан, 19 можуть розпочати експлуатацію майбутніх шахт, якщо їх перспективи у пошуку колтану будуть успішними. У 2009 році уряди Колумбії та Венесуели оголосили про відкриття значних запасів кольтану20
За даними Геологічної служби США (USGS), у 2013 р. Світовий видобуток кольтану становив 590 метричних тонн видобутого танталу, в результаті чого Руанда була найбільшим виробником (150 т), за ним слідували Бразилія (140 т), Демократична Республіка з Конго (110 т) та Канада (50 т). За даними самого USGS, пік видобутку у всьому світі припав на 2002 рік, коли було видобуто 1470 метричних тонн. Агентство не включило до своїх оцінок Китай, Казахстан чи Росію через дефіцит та невизначеність даних, незважаючи на те, що ці країни помітно збільшили попит на цей матеріал за останні роки21.
У період між 1990 і 2009 роками Австралія, безперечно, була найбільшим у світі виробником кольтану, з квотою виробництва, яка досягла 75,9% (1995 р.), Однак ця країна досягла свого піку виробництва в 2002 р. З видобутим близько 940 метричних тонн, а в 2009 р. Її виробництво було меншим ніж 10% (81 т) виробництва 2002 р., виробництво якого у 2012 та 2013 рр. впало до нуля. Бразилія була другим за величиною виробником з 1990 р. - з піком видобутку в 1998 р. Видобуто 310 метричних тонн - хоча, на відміну від Австралії, вона підтримує стабільну кількість виробництва, хоча і на спад. У 1990-х Канада була третім за величиною виробником, хоча з 21 століття її перевищила, за винятком, Демократична Республіка Конго, яка зі злетами і падіннями збільшила виробництво до 110 метричних тонн, видобутих у 2013 році. (за оцінками), на частку якого припадало близько 19% світового виробництва кольтану.21 Ці цифри, ймовірно, помітно вищі через те, що країни, що межують з Конго, такі як Уганда чи Руанда, щороку викрадають у країни значну кількість кольтану, який вони експортують так, ніби його добували на їх територіях
Проблеми
Конголезькі солдати в 2001 році, під час Другої війни в Конго, конфлікт, спусковим механізмом якого, серед інших, стала експлуатація та контроль існуючих родовищ кольтанів в Демократичній Республіці Конго
На думку більшості, Демократична Республіка Конго тримає 80% світових запасів кольтану. Оскільки цей мінерал вважається надзвичайно стратегічним невідновлюваним ресурсом, з 1998 року в Конго йшла війна за контроль над покладами. За інформацією ООН, Патріотична армія Руанди створила структуру для моніторингу гірничодобувної діяльності в Конго та сприяння контактам із західними бізнесменами та клієнтами. Мінерал передається в Руанду, де він переробляється перед експортом. Кінцевими одержувачами є США, Німеччина, Нідерланди, Бельгія та Казахстан. Ця війна, безпосередньо пов’язана з експлуатацією цього мінералу, призвела до загибелі понад 5,5 мільйонів жертв, що є найбільшою кількістю смертей за роки Другої світової війни.
У різних міжнародних звітах Руанду та Уганду звинувачують у розкраданні та торгівлі цими надрами з Конго. Оскільки основними бенефіціарами є кілька західних країн, економічна та військова допомога продовжується під час конфлікту. Плани підтримки та співпраці були підписані між Сполученими Штатами та цими двома країнами, які, крім збагачення себе корисними копалинами, бачили, як частина їх зовнішньої заборгованості була скасована, і розглядалися як моделі економічного розвитку регіону. Серед найбільш важливих компаній з інтересами в регіоні, Американські мінеральні поля, в якому Джордж Буш, колишній президент і батько колишнього президента США Джордж Буш, має помітні інтереси.25 За роки, що минули до сьогодні, дві сторони вели війну: з одного боку, Руанда, Уганда та Бурунді за підтримки США та кредитів МВФ та Світового банку, а з іншого боку Анголи, Намібії, Зімбабве, Чаду та ополченців Хуту та Май Май.26
Експлуатація кольтану, особливо в Конго, спричинила різні суперечки щодо можливих наслідків на соціальному та екологічному рівнях. Експлуатація цього ресурсу спричинила збройні конфлікти між місцевими фракціями, які в деяких випадках підтримуються іноземними урядами, такими як Уганда. Це породжує моральну дилему, подібну до тієї, що стосується торгівлі військовими діамантами. Інші проблеми, пов'язані з видобутком кольтану, пов'язані з трудовою експлуатацією робітників, які беруть участь у ньому, або руйнуванням екосистем, оскільки основні родовища збігаються з місцями проживання горил, яким загрожує зникнення.
Окупація Руанди на сході Конго означала, що Демократична Республіка Конго не змогла використати цей ресурс для власної вигоди. В недавньому звіті Ради Безпеки ООН повідомляється, що велика кількість цього мінералу незаконно експлуатується та контрабандно переправляється через кордони ополченцями із сусідніх Уганди, Бурунді та Руанди. За оцінками, армія Руанди за 18 місяців продажу колтану отримала прибуток щонайменше 250 мільйонів доларів. Однак ці оцінки важкі, оскільки Руанда має власні родовища кольтану, що ускладнює ідентифікацію мінералу, придбаного в результаті контрабанди.
Контрабанда колтанів також визначена найбільшим джерелом доходу для конголезської військової окупації. Через посилений тиск громадськості деякі виробники електроніки вирішили вимкнути цю частину світу як джерело кольтану та звернутися до інших джерел.27 28
Уряди трьох країн, визнаних Організацією Об'єднаних Націй контрабандистами кольтану, заперечують свою причетність. Австрійський журналіст Клаус Вернер задокументував зв’язок між транснаціональними компаніями та незаконним обігом, оскільки ці компанії фінансували би партизанів, котрі торгують колтаном.
Рішення
Одним із нещодавно виявлених матеріалів є графен. Хоча його вперше було синтезовано в 2004 році, лише в 2010 році популярність дослідників Андрея Гуейма та Костянтина Новосіолова отримала Нобелівська премія з фізики. Ще рано говорити, що графен замінить колтан, але серед багатьох властивостей, які має цей матеріал, цікавими для нашого випадку є те, що він має здатність самоохолоджуватися, проводить електрику краще, ніж будь-який інший відомий метал, він дуже стійкий, рясний і економічний. Всі ці властивості дозволять створювати набагато більш міцні батареї. Будуть створені ультраконденсатори, які можуть бути вдесятеро міцнішими і заряджатись набагато менше часу. За прогнозами, це може бути комерціалізоване в найближчі 5-10 років 30, отже, основне застосування танталу також може здійснюватися з графеном.