Cosa c'è nella tua roba? La maggior parte di noi non pensa ai materiali che rendono possibile la vita moderna. Eppure tecnologie come gli smartphone, veicoli elettrici, i televisori a grande schermo e la generazione di energia verde dipendono da una serie di elementi chimici di cui la maggior parte delle persone non ha mai sentito parlare. Fino alla fine del XX secolo, molti erano considerati semplici curiosità, ma ora sono essenziali. Infatti, un telefono cellulare contiene oltre un terzo degli elementi della tavola periodica.

Poiché sempre più persone desiderano accedere a queste tecnologie, la richiesta degli elementi critici è in crescita. Ma l'offerta è soggetta a una serie di fattori politici, fattori economici e geologici, creando prezzi volatili così come grandi guadagni potenziali. Ciò rende l'investimento nell'estrazione di questi metalli un'attività rischiosa. Di seguito sono riportati solo alcuni esempi degli elementi su cui possiamo fare affidamento che hanno visto forti aumenti dei prezzi (e alcuni ribassi) negli ultimi anni.

Cobalto

Il cobalto è stato usato per secoli per creare splendidi vetri blu e smalti ceramici. Oggi è un componente fondamentale nelle superleghe per i moderni motori a reazione, e le batterie che alimentano i nostri telefoni e le auto elettriche. La domanda di questi veicoli è aumentata rapidamente negli ultimi anni, con immatricolazioni mondiali più che triplicate da 200, 000 nel 2013 a 750, 000 nel 2016. Anche le vendite di smartphone sono aumentate, raggiungendo oltre 1,5 miliardi nel 2017, anche se il primo calo in assoluto alla fine dell'anno indica forse che alcuni mercati sono ora saturi.

Accanto alla domanda delle industrie tradizionali, questo ha contribuito a far salire i prezzi del cobalto da 15 sterline al chilogrammo a quasi 70 sterline al chilogrammo negli ultimi tre anni. L'Africa è stata storicamente la più grande fonte di minerali di cobalto, ma l'aumento della domanda e le preoccupazioni per la sicurezza dell'approvvigionamento significano che nuove miniere si stanno aprendo in altre regioni come gli Stati Uniti. Ma in un'illustrazione della volatilità del mercato, l'aumento della produzione ha fatto crollare i prezzi del 30% negli ultimi mesi.

Elementi delle terre rare

Le "terre rare" sono un gruppo di 17 elementi. Nonostante il loro nome, ora sappiamo che non sono così scarse, e sono più comunemente ottenuti come sottoprodotto dell'estrazione su larga scala del ferro, titanio o addirittura uranio. Negli ultimi anni, la loro produzione è stata dominata dalla Cina, che ha fornito oltre il 95% della fornitura globale.

Le terre rare sono utilizzate nei veicoli elettrici e nelle turbine eoliche, dove due degli elementi, neodimio e praseodimio, sono fondamentali per realizzare i potenti magneti nei motori elettrici e nei generatori. Tali magneti si trovano anche in tutti gli altoparlanti e i microfoni del telefono.

I prezzi per le diverse terre rare variano e fluttuano in modo significativo. Per esempio, trainato dalla crescita dei veicoli elettrici e dell'energia eolica, i prezzi dell'ossido di neodimio hanno raggiunto il picco alla fine del 2017 a £ 93 al chilogrammo, il doppio del prezzo di metà 2016, prima di tornare a livelli superiori di circa il 40% rispetto al 2016. Tale volatilità e insicurezza dell'approvvigionamento significa che più paesi stanno cercando di trovare le proprie fonti di terre rare o di diversificare la propria fornitura lontano dalla Cina.

Gallio

Il gallio è un elemento strano. Nella sua forma metallica, può sciogliersi in una giornata calda (sopra i 30°C). Ma quando combinato con l'arsenico per produrre arseniuro di gallio, crea un potente semiconduttore ad alta velocità utilizzato nella microelettronica che rende i nostri telefoni così intelligenti. Con azoto (nitruro di gallio), viene utilizzato nell'illuminazione a bassa energia (LED) con il colore giusto (i LED erano solo rossi o verdi prima del nitruro di gallio). Ancora, il gallio è prodotto principalmente come sottoprodotto di altre miniere di metalli, principalmente per ferro e zinco, ma a differenza di quei metalli il suo prezzo è più che raddoppiato dal 2016 a £ 315 al chilogrammo nel maggio 2018.

indio

L'indio è uno degli elementi metallici più rari sulla terra, ma probabilmente ne guardi alcuni tutti i giorni poiché tutti gli schermi piatti e tattili si basano su uno strato molto sottile di ossido di indio e stagno. L'elemento è ottenuto principalmente come sottoprodotto dell'estrazione dello zinco e potresti ottenere solo un grammo di indio da 1, 000 tonnellate di minerale.

Nonostante la sua rarità, è ancora una parte essenziale dei dispositivi elettronici perché attualmente non esistono alternative praticabili per la creazione di touch screen. Però, gli scienziati sperano che la forma bidimensionale del carbonio nota come grafene possa fornire una soluzione. Dopo un forte calo nel 2015, il prezzo è ora aumentato del 50% sui livelli 2016-17 a circa £ 350 al chilogrammo, guidato principalmente dal suo utilizzo in schermi piatti.

Tungsteno

Il tungsteno è uno degli elementi più pesanti, due volte più denso dell'acciaio. Ci facevamo affidamento per illuminare le nostre case, quando le lampadine a incandescenza vecchio stile usavano un sottile filamento di tungsteno. Ma anche se le soluzioni di illuminazione a basso consumo energetico hanno praticamente eliminato le lampadine al tungsteno, la maggior parte di noi userà ancora il tungsteno ogni giorno. Insieme al cobalto e al neodimio, è ciò che fa vibrare i nostri telefoni. Tutti e tre gli elementi sono utilizzati nella massa piccola ma pesante che viene fatta girare da un motore all'interno dei nostri telefoni per creare vibrazioni.

Il tungsteno combinato con il carbonio crea anche una ceramica estremamente dura per gli utensili da taglio utilizzati nella lavorazione di componenti metallici nel settore aerospaziale, industria della difesa e automobilistica. Viene utilizzato in parti resistenti all'usura nell'estrazione di petrolio e gas, macchine per miniere e perforatrici di gallerie. Il tungsteno si occupa anche della produzione di acciai ad alte prestazioni.

Il minerale di tungsteno è uno dei pochi minerali che vengono estratti di recente nel Regno Unito, con una miniera di tungsteno-stagno dormiente vicino a Plymouth riaperta nel 2014. La miniera ha avuto difficoltà finanziarie a causa dei prezzi globali volatili del minerale. I prezzi sono scesi dal 2014 al 2016, ma da allora sono tornati ai valori di inizio 2014 dando qualche speranza per il futuro della miniera.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.