Mörg frumefni finnast aðeins í litlu magni í fáum bergmyndunum víða um heim. Þess vegna þarf að vinna gífurlegt magn hráefna til að fá jafnvel örlítið magn af málmi. Slíkt vinnsla er ákaflega orkufrekt og veldur loftslags- og umhverfisvandamálum.
Bæði vinnsla og förgun raftækjaúrgangs býr við skort á regluverki, sem meðal annars hefur leitt til mengunar í hafinu. Rannsókn í Simbabve árið 2018 sýndi til dæmis að fólk hafði fengið nýrnaskaða eftir að hafa borðað fisk sem innihélt svokölluð tæknilega mikilvæg frumefni (TCE).
Önnur áskorun er öryggi í framboði.
Mörg TCE eru unnin í löndum eins og Lýðveldinu Kongó, Kína og Rússlandi, sem eru ekki lýðræðisríki. Kína framleiðir til dæmis 62 prósent heimsmarkaðar á neódým, sem notað er í segla fyrir vindmyllur. Þetta hefur vakið áhyggjur á Vesturlöndum að afhending TCE gæti í framtíðinni verið notuð sem vopn í pólitískum viðskiptadeilum.
Hér er yfirlit yfir fimm mikilvægustu tæknimálmana og hvar stærstu ósnertu forðabúrin finnast.
LITÍN
Litín heldur farsímanum léttum og orkuskilvirkum
Eitt mikilvægasta frumefnið fyrir endurhlaðanlega rafeindatækni er hið silfurhvíta litín. 87% af öllu litíni fara í rafhlöðuframleiðslu þar sem litínjónarafhlöður eru léttari og hafa hærri orkuþéttni en aðrar rafhlöðugerðir.
Í náttúrunni finnst litín einungis í efnasamböndum, t.d. í jarðskorpunni og hafi. Litín er unnið bæði úr bergi og söltum upplausnum. Ástralía er stærsti framleiðandi litíns og framleiddi 72.700 tonn árið 2022. Mest af litíni kemur frá steindinni spódumeni sem finnst í miklu magni í vesturhluta Ástralíu en einnig er mikið af því í Chile.
Sætistala: 3 Notkun: Rafhlöður Vinnslustaðir: Chile
KÓBALT
Silfurblár málmur skiptir sköpum fyrir rafbílinn
Kóbalt er harður silfurblár málmur sem þú kannski þekkir frá litnum á kínversku postulíni. Málmurinn finnst ekki frjáls í skorpu jarðar en er unninn sem aukaafurð í kopar- og nikkelnámum.
Lýðstjórnarlýðveldið Kongó framleiðir 73% af kóbalti heims sem er einkum notað í rafhlöður.
Í reynd fara heil 70% af kóbalti núna í litínkóbalt-oxíð sem er mikilvægur hluti á t.d. plúspólnum í litínjónarafhlöðum. Kóbaltkristallinn leiðir rafmagn afar vel og er með langan líftíma þrátt fyrir að taka margsinnis hleðslu. Mikið magn af kóbalti er að finna í svokölluðum mangan-hnúðum á hafsbotni.
Sætistala: 27 Notkun: Rafhlöður Vinnslustaðir: Hafsbotninn
TERBÍN
Terbín litar skerminn grænan
Mestur hluti af terbíni heims fer í framleiðslu á seglum en þessi mjúki silfurhvíti málmur getur einnig gefið frá sér ljós.
Þess vegna gegnir hann mikilvægu hlutverki í framleiðslu á stafrænum skjám og lýsingu. Terbínsalt skilar nefnilega grænu ljósdíóðunum á farsímaskjánum.
Málmurinn er einnig notaður í ljóssterka og sparneytna LED lýsingu innanhúss þar sem það er oft blandað með frumefninu evrópíni.
Terbín finnst ekki frítt í náttúrunni en er unnið úr steinefnum eins og mónazíti og bastnäsíti. Þrátt fyrir að nokkuð magn hafi fundist við japönsku eyjuna Minamitori er það Kína sem framleiðir um 57% af terbíni heims.
Sætistala: 65 Notkun: Skjáir og lýsing Vinnslustaðir: Minamitori, Japan
TANTAL
Ískaldur straumleiðari ferðast með út í geim
Tantal er harður málmur sem leiðir rafmagn mjög vel og er ákaflega þolinn gagnvart tæringu, þ.e.a.s. niðurbroti vegna vatns eða súrefnis.
Það þarf einungis þunnt lag af tantali til að gera þétta færa um að geyma mun meiri straum og málmurinn hentar því afar vel í lítil raftæki.
Tantalþéttar eru einnig endingargóðir og geta þolað hitastig frá -55 og upp í 230 gráður. Því er efnið afar eftirsótt í geimferðaiðnað og annað öfgafullt umhverfi.
Frumefnið finnst einkum í steindinni tantalíti sem er útbreidd í Kongó. Þar er framleitt um 42% af tantali en einnig finnst það í nokkru magni í m.a. Ástralíu.
Sætistala: 73 Notkun: Handfrjáls raftæki Vinnslustaðir: Kongó, Ástralía
SERÍN
Serín hreinsar útblástur bílsins
Algengast af fágætum jarðmálmum er hið silfurhvíta serín.
Málmurinn er nýttur m.a. í hvarfakúta þar sem hann fjarlægir skaðleg efnasambönd, t.d. óbrennt kolvetni, kolildi og köfnunaroxíð sem nefnist NOx úr útblástursgasi og reyk úr skorsteinum.
Serín er unnið úr steindum eins og monaziti og bastnäsíti. Fyrst eru óhreinindin hreinsuð úr málmunum í formi m.a. kalks og því næst skilur efnaferli serínið frá.
Kína er stærsti útflytjandinn og framleiðir um 65% af því seríni sem notað er í dag en reyndar finnst málmurinn einnig í jarðlögum í Kaliforníu.
Sætistala: 58 Notkun: Reykhreinsun Vinnslustaðir: Kalifornía, BNA
