La chimica nel quotidiano: la tavola periodica che dimostra come gli elementi fanno parte della nostra vita

Chimica è vita ed è quanto mai vero se osserviamo come gli elementi della tavola periodica (il “quadro” di tutto quello di cui siamo fatti) influenza la nostra vita, dagli elementi più comuni, come l’ossigeno a quelli più sconosciuti, che invece sono nascosti in cose di cui non possiamo quasi più fare a meno

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Chimica è vita ed è quanto mai vero se osserviamo come gli elementi della tavola periodica (il “quadro” di tutto quello di cui siamo fatti) influenza la nostra vita, dagli elementi più comuni, come l’ossigeno a quelli più sconosciuti, che invece sono nascosti in cose di cui non possiamo quasi più fare a meno.

Il programmatore della compagnia aerospaziale Boeing Keith Enevoldsen ha disegnato la Tavola periodica degli elementi in immagini e parole che dimostra come elementi apparentemente “rari” non lo sono affatto, anzi, sono cruciali per la nostra quotidianità. Cliccando su ogni elemento, rappresentato con l’oggetto che più comunemente lo contiene, si ottengono informazioni sui suoi utilizzi.

Quello che la tavola non dice, però, è come alcune di queste “necessità” stiano creando squilibri mondiali alla base di guerre e disastri ecologici.

Dal tantalio, al cobalto fino a europio e ittrio, ecco gli elementi sconosciuti ma indispensabili per le cosiddette economie avanzate, e tutto quello che stanno generando.

Image credits: Keith Enevoldsen

Le terre rare e i metalli critici per l’Europa

Le terre rare non sono affatto rare. Sono i 17 elementi che si trovano nella parte inferiore della tavola periodica, staccate dal blocco centrale, e sono chiamate così a dispetto della realtà perché furono estratte per la prima volta come ossidi non comuni da alcuni minerali. Tuttavia sono discretamente abbondanti nella crosta terrestre.

E ora sono “indispensabili”. Non sono l’ossigeno che ci fa vivere, non come il sodio contenuto nel sale, niente di tutto questo. Ma sono insostituibili per le loro proprietà elettromagnetiche che li rendono elementi cruciali per tutte le apparecchiature elettroniche, dalle lampade a fluorescenza, ai computer, ai cellulari.

Sono relativamente abbondanti nella crosta terrestre, ma non quella europea, ed è per questo che le terre rare (e altri elementi poco conosciuti come l’indio dei display e l’antimonio dei seminconduttori) sono stati definiti dalla Commissione Europea ‘critici’ . Alcuni di loro sono infatti prodotti quasi esclusivamente nel sud est asiatico e in Cina, Paesi che notoriamente hanno una legislazione (e un controllo) ambientale meno rigido, sia dal punto di vista delle emissioni che dello sfruttamento del lavoro.

Solo per citare qualche esempio: l’europio e l’ittrio si trovano nella lampade a fluorescenza (che si trovano, per esempio, negli schermi della TV), il neodimio e il samario nei magneti di motori elettrici, auricolari e laser), il lantanio nelle lenti dei telescopi.

L’Europa compra tutte queste materie prime (e rivende i prodotti che le contengono) consapevole di tutto quello c’è dietro. E soprattutto, imposta un’intera economia su questo. Nel 2008, comunque, ha lanciato l’Iniziativa europea sulla materie prime, invitando aziende, Università e Centri di ricerca a cercare strade per renderci meno dipendenti da queste importazioni. Per esempio sviluppando processi industriali utili a recuperare le stesse materie prime dai prodotti non più funzionanti.

Il tantalio e la Guerra del Coltan

Il tantalio è un elemento indispensabile nei condensatori, dispositivi che immagazzinano energia e che sono fondamentali per il funzionamento dei telefoni cellulari, solo per citare un esempio comune.

La richiesta di questo elemento, con il rapido incremento della richiesta di questi dispositivi, è aumentato a dismisura, rendendo le storiche miniere brasiliane, canadesi e australiane insufficienti. Ma l’elemento si trova anche nel coltan, un minerale che si trova per l’80% in Africa, per la quasi totalità in Congo.

Nell’aprile 2001 l’Onu ha presentato un rapporto contro lo sfruttamento illegale dei giacimenti di coltan nel nord del Congo: secondo i dati, circa 1500 tonnellate del materiale sono state esportate illegalmente dall’Africa tra la fine del 1998 e l’estate 1999.

E attualmente in Congo si sta consumando un vero e proprio genocidio (le stime indicano 8 milioni di morti finora), conseguenza di quella che è passata alla storia come la Guerra del Coltan, un conflitto atroce che continua a restare complessivamente ignorato. E tutto questo per i cellulari delle “economie avanzate”.

Il gallio, il vanadio e i fanghi rossi

Il gallio è un elemento più comune di quanto il nome faccia pensare: è infatti indispensabile per i LED, le luci a basso consumo che stanno ormai soppiantando i precedenti dispositivi di illuminazione in moltissimi prodotti di uso comune, dai display ai segnali luminosi. Gran parte della produzione di gallio puro è in Cina, Germania e Kazakistan.

Anche il vanadio non è affatto un elemento poco comune. Senza il vanadio infatti non avremmo l’acciaio ad alta resistenza, indispensabile per molti veicoli tra cui gli aerei. Viene prodotto essenzialmente in Cina e in Russia dalle scorie delle fonderie di acciaio.

Gallio e Vanadio però sono anche qui, e in una forma che sta creando non pochi problemi ambientali. Sono infatti due dei tanti sottoprodotti della produzione di allumina, l’ossido di alluminio da dove poi viene purificato il metallo.

L’ossido infatti viene estratto dalla bauxite, un minerale che al suo interno contiene molti altri elementi della tavola periodica (tra cui diversi tossici, come mercurio, arsenico e torio), e che nel ciclo produttivo del metallo viene trattato con sostanze fortemente basiche, generando un residuo altamente tossico che attualmente, dopo una prima bonifica, viene sostanzialmente stoccato in enormi vasche di contenimento (tra l’altro anche in Italia, presso lo stabilimento sardo di Euroallumina).

Tali vasche necessitano però di manutenzione continua (e costosa), onde evitare disastri ecologici come quello del 2010 in Ungheria, quando i fanghi si riversarono nel Danubio, causando enormi danni all’ambiente.

Il residuo, dunque, oltre ad essere un pericolo ecologico, è anche una risorsa perché contiene molti elementi per noi utili e che si potrebbero estrarre senza acquisti in regioni meno attente all’ambiente, e comportando di conseguenza una reale bonifica, proteggendo flora, fauna, acque e atmosfera.

Per saperne di più sugli usi (e le conseguenze) di alcuni elementi chimici leggi anche:

Questi sono solo alcuni esempi di quello che la tavola periodica (non) dice. La chimica è vita, ma andrebbe gestita consapevolmente per evitare che diventi morte.

Roberta De Carolis

Foto di copertina: Keith Enevoldsen