The periodic table with bulldozers

Klappjakt på grunnstoffer

Vi tærer hardt på Jordens beholdning av grunnstoffer – også de sjeldne. Jakten er blitt så intens at det kan oppstå mangel på en rekke grunnstoffer, ikke minst dem som brukes i høyteknologiske produkter. Men ved å etablere kretsløp som sikrer gjenbruk av grunnstoffene, og ved å finne helt nye måter å utvinne dem på, kan vi forhåpentlig unngå den dagen da alt er oppbrukt

2. august 2010 av Ib Salomon

De fleste lærte om det periodiske systemet på skolen. Utallige fysikk- og kjemilærere prøvde tålmodig å innvie oss i grunnstoffene og deres innbyrdes forbindelser, før vi gladelig glemte til og med hva grunnstoffene heter.

Men faktisk spiller grunnstoffene med de snodige navnene en stadig større rolle, for de inngår i mange av de høyteknologiske produktene som er blitt en del av vår hverdag – og mange av dem er så sjeldne at det drives en regulær klappjakt på dem. Mangel på en rekke grunnstoffer vil derfor bli en av fremtidens aller største utfordringer.

Indium og tantal er neppe navn man erindrer fra skoledagene, men likevel spiller de to grunnstoffene en viktig rolle – store mengder indium brukes for eksempel innen flatskjermindustrien, og de kjente reservene er små, noe som fikk prisen på indium til å sekstendoble seg på tre år. Indium er også egnet til solceller, noe som vil øke etterspørselen ytterligere.

Tantal brukes i så store mengder av mobiltelefonindustrien at det faktisk er blitt kamp om ressursene. En fire år lang konflikt i Den demokratiske republikken Kongo i Afrika dreide seg stort sett om tilgangen til gruver med dette grunnstoffet.

Vi har 80 grunnstoffer til rådighet

Planeten vår ble født med en fast mengde grunnstoffer da den oppsto for 4,6 milliarder år siden. Det er og blir denne mengden vi har til rådighet, for grunnstoffer er nettopp definert som stoffer som ikke kan spaltes med kjemiske metoder.

Egentlig er alle grunnstoffene på Jorden rester etter big bang, godt mikset med avfall fra super-novaer, altså voldsomme stjerneeksplosjoner. Når store stjerner eksploderer, blir grunnstoffene blåst ut i rommet der de danner en tynn tåke. Det var av en slik tåke Jorden oppsto. Vår planet var den gangen så varm at den var flytende, og derfor sank de tunge grunnstoffene, bl.a. jern, inn til jordkjernen. Geologene tror også at mesteparten av gullet ligger i kjernen, mens lette grunnstoffer som oksygen, aluminium og kalsium dannet mantel og skorpe.

Bare noen ganske få grunnstoffer finnes i ren form i naturen. Det vanlige er at grunnstoffene inngår i kjemiske forbindelser med hverandre, så det kan være en krevende og kostbar historie å fremstille et rent grunnstoff, nettopp fordi det ofte er sterkt knyttet til andre grunnstoffer.

Vi vet nå om 118 grunnstoffer, men bare de første 83 er stabile. Grunnstoffene med atomnummer 84 og høyere er radioaktive og henfaller til andre grunnstoffer – ofte på brøkdelen av et sekund. I praksis har vi derfor bare omkring 80 forskjellige grunnstoffer til disposisjon.

En komplett masse

Jorden rommer en fast mengde av forskjellige grunnstoffer som den ble utstyrt med for mange milliarder av år siden da solsystemet oppsto. Den mengden forandres bare i svært liten grad når radioaktive stoffer henfaller. Bare grunnstoffene i jordskorpen, Jordens øvre lag, kan vi utvinne med den teknologien vi råder over i dag.

Fremtidig knapphet på viktige grunnstoffer kan tvinge oss til å utvinne dem fra nye og utradisjonelle kilder – fra gjenbruk av materialer og solsystemets fjerneste avkroker:

Tema

Les også

Fant du ikke det du lette etter? Søk her: