Metallivarannot

Jokainen varmasti muistaa peruskoulusta, että metallit ovat venyviä, kiiltäviä, hyvin lämpöä ja sähköä johtavia alkuaineita. Vaikka metalleilla on paljon yhteistä, niin metalleilla on valtavasti erilaisia käyttökohteita metallien mukaan vaihtelevien ominaisuuksien mukaan. Esimerkiksi fosforia käytetään valtavasti lannoitteissa kukintojen ja hedelmien tuottamiseen. Ihmisen aivoissa on kalsiumia aivojen toimintaa varten. Raskasmetalleihin laskettu lyijy sen sijaan muistuttaa hyvin paljon kalsiumia, joten se on myrkyllistä luissa ja hermoissa. Metalleja on käytetty vuosituhansia, mutta esimerkiksi intiaanit eivät tunteneet metalleja. [Britannica]

Näin nykyiset suurimmat metallireservit ovat jakautuneet Maassa.
Kuva 1. Näin nykyiset suurimmat metallireservit ovat jakautuneet Maassa.

Kuten monella muullakin asialla, niin myös metallien alkuperäinen käyttötarkoitus on ollut paljolti sotilaallinen / asevarustelussa. Kupari ja sen seokseen kuuluva messinkin ja pronssi ovat vanhoja metalleja, johtuen kuparin suhteellisen matalasta sulamislämpötilasta. Lisäksi raudan ongelmana on, että se on seostamattomana pehmeää. Hiiliteräs sen sijaan on merkittävästi lujempi seos. Hiili on muutenkin hyvin luja sidosaine vaikka ei olekaan metalli, hiilinanoputken ovat tänä aikana hyvin tärkeä tutkimuksen kohde. Hiilestä tehdyt materiaalit ovat nykyäänkin tärkeitä, hiilen ja muovin komposiitti eli hiilikuitu vastaa terästä vetolujuudeltaan, mutta paino on paljon alhaisempi. Hiilen sulamispiste on 5 k celsiusastetta eli käytännössä se palaa ennen sitä. Teoreettisesti teräs voisi olla paljon nykyistä lujempaa, mutta jo nyt vetolujuus on normaalisti 235 N/mm^2 räkäraudallakin, joka on epäilyttävästä nimestää huolimatta hinta-laatu -suhteelta erinomainen ja helposti hitsattava teräslaatu. [EDU, Historia]

Itselleni metalliteollisuus on tullut tutuksi mm. kesätöistäni nuorena, jonka lisäksi olen tehnyt diplomityönäni Maanjäristyslaskenta Siilomitoitusohjelmassa Kopar Oy:lle, jonka ohjelman tein alunperin AMK:n opinnäytetyönä Seinäjoen ammattikorkeakoulussa. Metallit ovat tuttuja jo lapsesta asti, nuorena oli kesätöissä metalliyrityksessä Peräseinäjoella, jonka tiloissa jatkaa Vemitek Oy. Olen myös suorittanut 2. hitsausluokan putkihitsaukselle puikolla ja TIG-hitsauskoneella. Olen työkseni ollut hitsaamassa ja juottamassa metalliputkia. Metallit ovat tulleet minulle monestakin suunnata tutuksi niin kotoa kuin töistäkin. [CV]

metallit
Kuva 2. Näin kauan nykyiset metallivarannot riittävät.

Metallit eivät katoa tai ilmesty, koska kyseessähän on alkuaine, jota ei voi kemiallisesti muuttaa toiseksi tai luoda. Metalleja on aivan mielettömiä määriä maaperässä, pelkästään alumiinia on valtavasti. Alumiinin ongelmana on sen tarvitsema energia, jotta sitä saadaan valmistettua. 1800-luvulla alumiini oli yhtä kallista kuin kulta, mutta parempien valmistusmenetelmien ja oikeiden mineraalilaatujen avulla hinta on saatu laskettua nykyiseksi. Alumiini onkin hieno metalli, nykyinen kannettavani on pinnoitettu alumiinilla. Olen kuitenkin niin köyhä, että ei ole varaa ostaa magnesiumrunkoista kannettavaa. Metalleissa pätee kuitenkin idea, että kun hyväksytään hinnan tuplaantuminen, niin reservi kasvaa kymmenkertaiseksi. Täten siis riittävän korkealla hinnalla hyvinkin köyhät esiintymät ovat kannattavia. Meret sisältävät valtavasti kultaa, mutta sen hyödyntämistä ei ole saatu kannattavaksi. Natriumia ja Magnesiumia merisuolassa on paljon, josta sitä tuotetaankin kannattavasti. [Flemming]

Monen metallin kulutus voi yllättää, kun huomioidaan kokonaiskulutus asukasta kohden elinaikana.
Kuva 3. Monen metallin kulutus voi yllättää, kun huomioidaan kokonaiskulutus asukasta kohden elinaikana.

Ihmiset käyttävät valtavasti erilaisia metalleja kaikkialla elämässä, metalleja on paljon muitakin kuin vain rauta. Täten kierrättäminen on monen metallin kohdalla kannattavaa, etenkin alumiini on yksi tällainen. Fosforin riittävyydestä on käyty paljon keskustelua. Nykyiset esiintymät loppuvat 50 – 100 vuoden sisällä nykyisellä käytöllä. Tässäkin on huomioitavaa, että hinnan kallistuessa kannattavien fosforiesiintymien tuottaminen on järkevää. [Flemming]

Nykyisin paljon mietitään louhoksien perustamista asteroideille. TTY on yksi laitos, joka kehittelee tähän soveltuvaa aurinkopurjetta, jolla voitaisiin kannattavasti liikutella asteroidia, jolloin siitä olisi mahdollista tuoda maahan mm. platinaa ja muita kallisarvoisia metalleja. Platinan hinta on kaksi kertaa korkeampi kuin kullan, joten kyse on miljardeista euroista. Uskon, että omana elinaikanani tämä asteroidilouhinta tulee käyttöön, ehkä lähivuosikymmeninä. Asia ei sinällään ole erikoinen, meteoriitteja on käytetty ensimmäisinä metallivarantoina. Niiden loputtua ihmiset ovat oppineet hyödyntämään muita lähteitä. Etelä-Afrikassa on maailman syvin kaivos. Sieltä louhitaan mm. kultaa. Kyseisen maaperän lämpötila on 60 celsius-astetta sillä syvyydellä, joten kaivosta jäähdytetään vedellä. [WerkkoAnturi, Wiki/TauTona]

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.