Sällsynta jordartsmetaller – en bricka i det geopolitiska spelet
Aldrig tidigare har det talats så mycket om sällsynta jordartsmetaller som nu. De har blivit en viktig del i ett geopolitiskt spel, där det kanske mest aktuella handlar om det mineralavtal som USA vill att Ukraina undertecknar.
Vad är sällsynta jordartsmetaller och varför är de viktiga?
Att Kina dominerar när det kommer till sällsynta jordartsmetaller och att vi är beroende av dem för den gröna energiomställningen har de flesta nog förstått, men färre känner till att sällsynta jordartsmetaller är avgörande för den supermagnet, NdFeB eller neodymmagneten, som finns i allt från elbilar och vindturbiner till energilagringssystem.
Forskning om supermagneter
Nora Dempsey, forskare på CNRS i Grenoble, kan allt om supermagneten. Hon undersöker alternativ till sällsynta jordartsmetaller för att minska beroendet av dem och av Kina. Men i ärlighetens namn tror hon aldrig att de når den effekt de har med sällsynta jordartsmetaller med andra typer av material.
Historia och upptäckt
Det var på 1970-talet som den japanska forskaren Masato Sagawa fick i uppgift att förbättra den mekaniska styrkan hos den då starkaste magneten, samarium-kobolt, SmCo, och att basera dem på järn istället för kobolt, som han upptäckte NdFeB-magneten.
Egenskaper och funktion
Den magnetiska styrkan, eller magnetiseringen, kommer främst från järn- eller kobolt-atomerna, medan de sällsynta jordartsmetallernas roll är att förhindra att magneten avmagnetiseras. Ju större magnetiseringen är, desto starkare magnetfält producerar den och desto mindre och lättare kan magneten vara för att utföra en viss uppgift.
Neodymmagneter och energieffektivitet
Magneten är så stark att du får rörelse utan mekanisk kontakt och därmed undviker de energiförluster som de mekaniska kugghjulen innebär. Neodymmagneter används också för att omvandla energin från ett batteri till motorn. Ju bättre magnet, desto bättre omvandling.
Återvinning och utmaningar
Det enklaste vore att återanvända magneten som den är, om storlek och form passar den nya tillämpningen. Man kan också krossa dem till ett pulver och tillverka nya. Men utmaningen är att många tillsatser används, och magneter som återvinns från olika källor har olika kemisk sammansättning.
Neodymmmagneter i vardagen
Neodymmmagneter spelar en viktig roll i många vardagliga tillämpningar, som effektivare elmotorer och generatorer, mindre friktion och energiförluster, bättre energilagring och kylning, smartare fordon och transport, samt lägre elförbrukning i hushåll.
I framtiden kommer efterfrågan på neodymmagneter att öka, och det är viktigt att utveckla nya metoder för återvinning och att minska beroendet av Kina. Forskare som Nora Dempsey arbetar hårt för att hitta lösningar på dessa utmaningar och för att säkerställa en hållbar och effektiv användning av sällsynta jordartsmetaller.