Tanah Langka: Mengapa Diperebutkan ?

Sifat magnetik dari beberapa logam langka membuatnya digunakan dalam perangkat teknologi tinggi dan perangkat pencitraan medis. PEGGY GREB / US DEPARTMENT OF AGRICULTURE / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Penting untuk pengembangan teknologi canggih kita tetapi tidak terdistribusi secara merata di planet ini dan sulit untuk diproduksi, tanah langka telah menjadi sumber ketegangan geopolitik dan ekonomi. Kimia dapat merespons tantangan ini dengan menemukan bahan alternatif atau dengan merancang proses daur ulang yang efisien untuk logam ini.

Secara tidak benar disebut tanah langka, lantanida sebenarnya sama banyaknya dengan logam lain seperti nikel atau tembaga tetapi jauh lebih terdispersi. Penunjukan tanah langka ini mencakup unsur-unsur yang terletak di antara nomor atom 57 (lanthanum) dan nomor 71 (lutetium) dari tabel periodik unsur-unsur tersebut serta skandium dan itrium.

Lantanida ini ditemukan antara akhir abad ke-18 dan awal abad ke-19 oleh ahli kimia Swedia, Jerman, dan Prancis. Sebagian besar unsur-unsur ini kemudian dianggap langka karena bijih mereka tampaknya sedikit, tersebar dan logam mereka sulit untuk dipisahkan. Diperlukan lebih dari satu abad untuk mengembangkan proses ekstraksi dan belajar bagaimana mengeksploitasi sifat kimia, fisik, dan elektronik mereka yang unik.

Karakter lantanida pada dasarnya berasal dari konfigurasi elektronik tertentu dari atomnya.

Calon untuk transisi energi
Salah satu aplikasi yang paling terkenal dari tanah jarang terkait dengan sifat magnetiknya, khususnya yang neodymium, praseodymium, dysprosium, samarium atau bahkan gadolinium. Ini telah memungkinkan untuk mengembangkan magnet permanen dan khususnya efektif yang dapat ditemukan di mana-mana saat ini: dari motor listrik hingga generator turbin angin, dari sistem perekaman magnetik kepadatan tinggi hingga peralatan pencitraan medis. Transisi energi sekarang sebagian besar didasarkan pada pengembangan teknologi yang mengeksploitasi elemen-elemen ini: superkonduktor suhu tinggi, keramik dan paduan di lingkungan ekstrem, baterai alkaline yang melengkapi kendaraan listrik hibrida.

Logam langka juga digunakan dalam optik untuk laser monokromatik daya tinggi tetapi juga dalam optoelektronika untuk sifat fotoluminesen mereka. Akhirnya, sifat kimia dari serium oksida, salah satu lantanida, secara khusus digunakan untuk pengaturan polutan dalam pengubah katalitik, produksi hidrogen melalui transformasi biomassa atau pemolesan gelas.

Polusi dan produksi yang tidak menguntungkan
Namun, kondisi eksploitasi dan produksi tanah langka menjadi subyek kontroversi. Bijih tanah jarang adalah dalam bentuk campuran unsur-unsur yang berbeda ini, tetapi sifat kimia dari lantanida sangat dekat yang membuat pemisahan mereka sulit. Metode pemisahan yang digunakan saat ini melibatkan proses kompleks – ekstraksi cair-cair, resin penukar ion, dan sebagainya. – dan polutan terkenal: pelepasan asam, basa, pelarut, logam berat atau limbah radioaktif.

Tambang Bayan Obo, daerah otonomi Mongolia dalam: Cina memiliki monopoli dalam produksi tanah langka .Xinhua / ZUMA / REA

Standar lingkungan, biaya produksi yang tinggi, dan konsentrasi logam langka yang rendah di beberapa deposit telah menyebabkan negara-negara industri secara bertahap meninggalkan produksi yang tidak menguntungkan ini. Mereka harus membeli dari pemasok asing – terutama di Cina – sehingga berkontribusi pada pembentukan monopoli. Saat ini, kepentingan strategis elemen-elemen ini mendorong para pemimpin dan industrialis untuk memikirkan kembali cara-cara pasokan logam-logam ini dan untuk mencari mereka produk-produk pengganti.

Bahan substitusi
Jejak sekarang yang sedang dieksplorasi untuk menghasilkan lebih sedikit polutan dan bebas dari fluktuasi harga di pasar. Yang pertama adalah mengembangkan penelitian di bidang kimia padat untuk mengembangkan bahan baru yang dapat menggantikan yang mengandung tanah jarang. Meskipun sulit untuk mencapai beberapa aplikasi terutama berdasarkan konfigurasi elektroniknya yang sangat khusus (luminescence, laser atau magnetism), penelitian tetap dilakukan dalam arah ini.

Perusahaan-perusahaan menghasilkan tumpukan limbah teknologi yang mengandung tanah langka. Daur ulang dapat menjadi alternatif penambangannya. Pascal SITTLER / REA

Ini juga merupakan cara yang menjanjikan untuk menghilangkan endapan penambangan dan kendala geografis dan lingkungannya. Dengan demikian, para industriawan Eropa dan Jepang telah memulai proses pemulihan dengan mendaur ulang magnet permanen yang terkandung dalam produk-produk berteknologi tinggi kami (hard drive komputer, speaker, motor listrik kecil) tetapi juga untuk sektor lain seperti baterai nikel-logam hidrida (NiMH), lampu fluoresen atau bubuk pemoles kaca. Namun, proses ini harus tetap terjangkau dan ramah lingkungan agar dapat bertahan dan kompetitif sehubungan dengan produksi pertambangan.Untuk mencapai tujuan-tujuan ini, penelitian mendasar harus dilakukan untuk memungkinkan kemajuan yang diperlukan untuk revolusi ini di bidang material dan memungkinkan kita untuk terus mengembangkan teknologi maju tetapi menghormati lingkungan dan berguna bagi masyarakat modern kita.

You may also like...