Πετρέλαιο, υδρογονάνθρακες, φυσικό αέριο και άλλα γεννήματα του υπεδάφους αυτού του πλανήτη που όλοι κατοικούμε, είναι αυτά που οι περισσότεροι έχουμε είτε ακουστά είτε στο μυαλό μας ως αυτά, τα απολύτως απαραίτητα, για τα οποία ηγέτες και συμφέροντα μπορούν ακόμα και πόλεμο να ξεκινήσουν και η Παγκόσμια οικονομία και βιομηχανία διψά γι’ αυτά.
Τον τελευταίο, όμως, καιρό όλο και πιο συχνά ακούμε να γίνεται λόγος για δύο λέξεις, που ίσως παλιότερα, και μετά το τέλος των σχολικών χρόνων, να μη είχαμε ακούσει ποτέ ξανά.
Σπάνιες γαίες.
Τι είναι αυτές, άραγε, και γιατί τόσο έντονα απασχολούν το παγκόσμιο γίγνεσθαι;
Ώρα για λίγη χημεία, λοιπόν, απαραίτητη για να καταλάβουμε για τι πράγμα μιλάμε. Οι σπάνιες γαίες είναι μια ομάδα χημικών στοιχείων και στερεών, υλικών δηλαδή, που παρουσιάζουν συγκεκριμένες ιδιότητες και χρήσεις. Στην κατηγορία αυτή περιλαμβάνονται 16 χημικά στοιχεία.
Τα 15 της ομάδας των λανθανίδων με ατομικούς αριθμούς από το 57 έως το 71 στον Περιοδικό Πίνακα των στοιχείων και το χημικό στοιχείο Ύττριο με ατομικό αριθμό 39. Πρόκειται για μια ομάδα μετάλλων με παραπλήσιες χημικές και φυσικές ιδιότητες και συμπεριφορές.
Οι λανθανίδες (La) βρίσκονται στην 3η ομάδα και 6η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα και το Ύττριο (Υ) στην 3η ομάδα και την 5η περίοδο. Οι σπάνιες γαίες συχνά κατηγοριοποιούνται σε δυο ομάδες, τις ελαφριές σπάνιες γαίες και τις βαριές.
Ο διαχωρισμός τους έγινε με βάση το ατομικό τους βάρος και το γεγονός ότι τα στοιχεία κάθε ομάδας συναντώνται όλα σχεδόν πάντα μαζί.
Οι ελαφριές σπάνιες γαίες περιλαμβάνουν τα χημικά στοιχεία:
Λανθάνιο (La)
Δημήτριο (Ce)
Πρασινοδύμιο (Pr)
Νεοδύμιο (Nd)
Προμήθειο (Pm)
Σαμάριο (Sm)
Ευρώπιο (Eu) και
Γαδολίνιο (Gd).
Οι βαριές σπάνιες γαίες περιλαμβάνουν τα χημικά στοιχεία:
Τέρβιο (Tb)
Δυσπρόσιο (Dy)
Όλμιο (Ho), Έρβιο (Er)
Θούλιο (Tm)
Υττέρβιο (Yb)
Λουτήτιο (Lu)
Καθώς και το Ύττριο (Y), το οποίο παρά το μικρό ατομικό του βάρος μοιράζεται πιο πολλές ομοιότητες με τις βαριές σπάνιες γαίες.
Παρά το γεγονός ότι τις ονομάζουμε σπάνιες, συμβαίνει μάλλον το αντίθετο, αφού ανιχνεύονται σε μεγάλο ποσοστό στη σύσταση του φλοιού της Γης.
Έρευνες έχουν δείξει ότι απαντώνται συχνότερα ακόμα και από μέταλλα όπως ο χρυσός (Au), ο λευκόχρυσος (Pt), ο άργυρος (Ag), ο χαλκός (Cu), ο μόλυβδος (Pb), ο ψευδάργυρος (Zn), ο κασσίτερος (Sn) ή το νικέλιο (Ni). Ο λόγος που φέρουν το όνομα σπάνιες και θεωρούνται έτσι είναι γιατί είναι πολύ δύσκολα εκμεταλλεύσιμες από τον άνθρωπο.
Είτε επειδή δεν ανιχνεύονται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους είτε γιατί εντοπίζονται σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις στα κοιτάσματα άλλων πετρωμάτων, πράγμα που καθιστά ασύμφορη την εξόρυξη.
Το σύνηθες είναι να απαντώνται σε κοιτάσματα που ο σχηματισμός τους συνέβη σε βάθος εκατοντάδων χιλιομέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας και σε πετρώματα στα οποία αναδύθηκε μάγμα ή υδροθερμικά διαλύματα και μέσω ρωγμών και ασυνεχειών του πετρώματος κυκλοφόρησαν τα ρευστά και αντέδρασαν σχηματίζοντας κοιτάσματα που περιέχουν σπάνιες γαίες.
Αυτή τη στιγμή, η μεγαλύτερη εκμετάλλευση και εξόρυξη γίνεται στα κοιτάσματα της Κίνας που κυριαρχεί παγκοσμίως, ενώ μικρότερης κλίμακας κοιτάσματα υπάρχουν σε Βραζιλία, Αυστραλία, Ινδία, Ρωσία, Η.Π.Α. και Καναδά. Ακόμα ένα πολύ σημαντικό ζήτημα είναι ότι η εξόρυξη σπάνιων γαιών προκαλεί αποδεδειγμένα προβλήματα τόσο στο περιβάλλον, όσο και στην υγεία. Τα παραπροϊόντα των εξορύξεων προκαλούν ρύπανση του τοπικού περιβάλλοντος και διατάραξη των οικοσυστημάτων. Οι εργάτες σε αυτά τα ορυχεία από την μακροχρόνια έκθεση στα χημικά αυτά στοιχεία, που κάποια είναι και ραδιενεργά, έχουν εμφανίσει πολλά προβλήματα υγείας, με σημαντικότερα τον καρκίνο και τα αναπνευστικά προβλήματα, με τα τελευταία να προκαλούνται από την μακροχρόνια εισπνοή σκόνης σπάνιων γαιών.
Τα τελευταία χρόνια, εξαιτίας όλων αυτών των δυσκολιών που προαναφέραμε, χώρες και οργανισμοί έχουν ξεκινήσει μια προσπάθεια ανακύκλωσης των σπάνιων γαιών. Συλλέγουν χρησιμοποιημένα προϊόντα που περιέχουν ήδη σπάνιες γαίες και τις εξάγουν από εκεί, όπως για παράδειγμα από μπαταρίες λιθίου ή από υγρούς καταλύτες. Παράλληλα πραγματοποιούνται έρευνες σε παγκόσμιο επίπεδο για την εύρεση τυχόν υλικών που θα μπορούν να τις αντικαταστήσουν.
ΠΟύ όμως χρησιμοποιούνται αυτά τα υλικά ώστε να καθίστανται τόσο απαραίτητα, ακόμα και στην κάθε μέρα του πλανήτη και των ανθρώπων;
Σήμερα οι σπάνιες γαίες χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών και τεχνολογικών εφαρμογών. Από τις πιο συνηθισμένες συσκευές, όπως οι τηλεοράσεις, τα «έξυπνα» κινητά τηλέφωνα (smartphones) και οι υπολογιστές, μέχρι στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (φωτοβολταϊκά, ανεμογεννήτριες, βιοκαύσιμα), την ιατρική (μαγνητικοί και αξονικοί τομογράφοι, ακτινογράφοι, λέιζερ και ακτινοθεραπείες κατά του καρκίνου), τη βιομηχανία (κράματα μετάλλων, καταλύτες, ισχυροί μαγνήτες, παραγωγή πλαστικών, κεραμικών, υαλικών) και την τεχνολογία (οπτικές ίνες, ραντάρ, λέιζερ, μπαταρίες πυρηνικής ενέργειας, ηλεκτρικά αυτοκίνητα και ποδήλατα) και άλλα.
Στην κάθε μέρα μας δηλαδή κυριολεκτικά, χωρίς όμως να το γνωρίζουμε.
Οι μεγαλύτερες ποσότητες απορροφώνται από την βιομηχανία γυαλιού, αφού αποτελούν συστατικό φακών φωτογραφικών μηχανών, βρίσκονται σε φωτογραφικούς φακούς κινητών καθώς και στα ηχεία, τα μικρόφωνα και γενικότερα σε οθόνες.
Επίσης απαντώνται σε εξαρτήματα υπολογιστών όπως στα ψυκτικά ανεμιστηράκια, τους σκληρούς δίσκους και τους επεξεργαστές, καθώς και σε περιφερειακά προϊόντα όπως οι σαρωτές, «σκάνερ», στο τμήμα της μονάδας σάρωσης.
Κάτι που εξηγεί γιατί αυτή η ομάδα υλικών, κατ’ επέκταση, οι χώρες στα εδάφη των οποίων βρίσκονται αυτά έχουν μπει στο στόχαστρο του παγκοσμίου γίγνεσθαι. Είτε για καλό είτε για κακό.
Μαντέψτε τι μπορεί να είναι πιο πιθανό…
Και η Ελλάδα σε όλο αυτό;
Έρευνες για σπάνιες γαίες έχουν γίνει και στο παρελθόν στα εδάφη της Ελλάδας αλλά τα όποια κοιτάσματα είχαν ανιχνευθεί είχαν εκτιμηθεί ως ασύμφορα προς εκμετάλλευση.
Σήμερα, ο διάδοχος φορέας του Ινστιτούτου Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών (ΙΓΜΕ), η Ελληνική Αρχή Γεωργικών και Μεταλλευτικών Ερευνών (ΕΑΓΜΕ) πραγματοποιεί τα τελευταία χρόνια έρευνες και αναλύσεις δειγμάτων σε ολόκληρη τη χώρα. Από αυτές έχει ανιχνεύσει υψηλή περιεκτικότητα κοιτασμάτων σε περιοχές όπως λατερίτες στη Λοκρίδα και το Βροντερό Φλώρινας, βωξίτες στη ζώνη Παρνασσού – Γκιώνας, αλκαλικά μαγματικά πετρώματα στον Φανό Σαμοθράκης, φωσφορίτες στη Δυτική Ελλάδα, μαύρες άμμοι στα Λουτρά Ελευθερών Νέας Περάμου, σε εκβολές των ποταμών Έβρου, Στρυμόνα και Νέστου, αλλά και στο υποθαλάσσιο περιβάλλον μεταξύ Αλεξανδρούπολης και Χαλκιδικής, όπου προκύπτει περιεκτικότητα σπάνιων γαιών 1,17%.
Όμως στις περισσότερες περιοχές όπου εντοπίστηκαν τα κοιτάσματα βρέθηκαν να έχουν και περιεκτικότητα στο ραδιενεργό στοιχείο θόριο. Υπάρχουν επίσης και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Στην πραγματικότητα, ακόμα και εκεί που η ΕΑΓΜΕ έχει εντοπίσει ισχυρές ενδείξεις για κοιτάσματα, χρειάζεται μια διαδικασία που μπορεί να κρατήσει ως και 10 χρόνια μέχρι να δούμε την πλήρη ανάπτυξη ενός κοιτάσματος. Απαιτούνται έκδοση αδειών, δοκιμαστικές γεωτρήσεις, περιβαλλοντικές μελέτες και στη συνέχεια να γίνουν και οι κανονικές γεωτρήσεις.
