Cosa sono le terre rare?

Le terre rare - REE (Rare Earth Elements) - sono metalli essenziali per realizzare prodotti di alta tecnologia. Individuarle è un compito impegnativo e la loro estrazione ha un grande impatto ambientale. Per questa ragione, con la crescita della popolazione e l’aumento della domanda di tecnologia sarà necessario trovare delle soluzioni adatte e sostenibile.

La popolazione umana è cresciuta esponenzialmente negli ultimi 100 anni e le previsioni indicano un ulteriore incremento che ci porterà fino a nove o dieci miliardi di esseri umani entro il 2050. Questa crescita è stata accompagnata da un crescente aumento del consumo delle risorse naturali la cui accelerazione maggiore è determinata proprio dal progresso tecnologico. Le nuove tecnologie infatti, sono più performanti ma richiedono anche l’uso di maggiori quantità di risorse tra queste, senz’altro, le terre rare essenziali. Oggi questo monopolio è in mano a nazioni come la Cina.

Ma che cosa sono le terre rare? Sono un gruppo di diciassette elementi chimici completamente sconosciuti alla maggior parte di noi: cerio (Ce), disprosio (Dy), erbio (Er), europio (Eu), gadolinio (Gd), olmio (Ho), lantanio (La), lutezio (Lu), neodimio ( Nd), praseodimio (Pr), promezio (Pm), samario (Sm), scandio (Sc), terbio (Tb), tulio (Tm), itterbio (Yb) e ittrio (Y).

Questi metalli sono essenziali per l’industria tecnologica ed elettronica, poiché vengono utilizzati per realizzare un’ampia gamma di prodotti di largo consumo come televisori, memoria del computer, batterie, telefoni cellulari, generatori di turbine eoliche ecc… Non solo, le terre rare vengono utilizzate anche per la “tecnologia verde”, ovvero per pannelli fotovoltaici e auto elettriche la cui diffusione è prevista in forte crescita nei prossimi anni.

Le riserve mondiali di terre rare si trovano in tutto il mondo, ma sono molto più diffuse in Cina, Stati Uniti, Australia, Myanmar, Madascar. La Cina possiede circa un terzo delle riserve mondiali e detiene il primato della loro produzione raggiungendone quasi il 60%. Dal punto di vista ambientale il problema nell’industria mineraria si riscontra nelle fasi di estrazione e di raffinamento, perché le sostanze subiscono una serie di passaggi che generano consistenti scarti tossici. È stato calcolato che la lavorazione di una tonnellata di questi metalli produce circa 2.000 tonnellate di rifiuti tossici. Ecco perché è di fondamentale importa il riciclo di Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche, RAEE. In questo modo elementi come le terre rare possono essere riciclati e immessi nel ciclo produttivo senza la necessità di nuove estrazioni dal suolo

Batterie del futuro

La tecnologia sforna prodotti sempre più avanzati ed efficienti che si scontrano con la disponibilità di energia: il più evidente degli esempi è quello dell’auto elettrica.  Le batterie non fanno progressi significativi da molto tempo: ma forse siamo alle soglie di una rivoluzione energetica.

Ecco le migliori scoperte sulle batterie che potrebbero arrivare in commercio in un periodo più o meno breve:  dalla ricarica wireless,  alla ricarica superveloce.

In alcuni centri si studiano le batterie strutturali, cioè integrate nella struttura, con l’utilizzo della fibra di carbonio come elettrodo negativo (polo -) mentre il positivo è un composto di fosforo, ferro e litio. Altri centri di ricerca invece hanno brevettato un elettrodo di carbonio ultraveloce: nanotubi di carbonio allineati che potrebbero  aumentare la potenza della batteria di dieci volte, incrementare l'immagazzinamento di energia di  tre volte, e aumentare il ciclo di vita di una batteria di cinque volte.

I ricercatori dell'Università del Texas stanno sviluppando una batteria agli ioni di litio che non utilizza il cobalto (poco diffuso, costoso, con grandi problemi ambientali legati alla sua estrazione) ma nichel, manganese e alluminio.  Anche la Cina, ha annunciato batterie senza cobalto destinate al mercato dei veicoli elettrici dotate di una maggiore densità energetica, che potrebbe portare a un'autonomia fino a 800 km per le auto elettriche, allungando anche la durata.

In Australia stanno sviluppando una batteria al litio e zolfo, superando le prestazioni degli ioni di litio, in grado di alimentare uno smartphone per 5 giorni, oppure un’auto per 1000 km, con un impatto ambientale minore rispetto e costi di produzione inferiori. Anche l’americana IBM, in collaborazione con Mercedes afferma di lavorare su batterie che vanno oltre la tecnologia degli  ioni di litio, più economica da produrre, che può caricarsi più velocemente degli ioni di litio.

Le batterie del futuro dovranno caricarsi in pochissimi minuti senza degradarsi mentre oggi sappiamo che la ricarica veloce, ammesso che si trovi la colonnina, se usata frequentemente danneggia a lungo andare la batteria. I Giapponesi di Panasonic per esempio stanno lavorando su questo. In più di un centro di ricerca si sta lavorando su batterie che utilizzano il silicio, impropriamente chiamate anche batterie alla sabbia: si perché il silicio è uno degli elementi chimici più diffusi nei minerali, e nella sabbia.

L'UE vuole allungare la vita degli smartphone

La Commissione europea ha pubblicato la proposta di direttiva contro l’obsolescenza programmata dei dispositivi elettronici mobili. Le regole valgono per le componenti dei cellulari e dei tablet e mirano ad estendere la vita dei dispositivi da 3 a 5 anni. Le aziende vorrebbero che cambiassimo il nostro smartphone ogni tre anni, li capiamo, ma non è il punto di vista migliore, per noi consumatori e per l’ambiente. Dunque si va verso smartphone più longevi, che consumano meno energia e possono essere riparati, riusati e riciclati.

Bruxelles indica 15 componenti che le aziende dovranno lasciare sul mercato per 5 anni dalla prima introduzione del relativo modello. Anche gli aggiornamenti software dovranno essere garantiti per 5 anni. Inoltre le batterie dovranno resistere a 500 ricariche complete senza scendere sotto l’83% della loro capacità. Si pensa anche di introdurre un’etichetta ecologica sull’efficienza energetica, esattamente come quelle degli elettrodomestici, che dovrà includere la durata e la resistenza della batteria, per esempio alle cadute o agli urti.

L’UE sostiene che il ciclo di vita dei dispositivi sia troppo breve e non vengono in sufficiente quantità riparati, riusati o riciclati, secondo i principi dell’economia circolare. Smartphone e tablet che non si adegueranno alle regole non potranno più essere venduti nell’Unione europea. La proposta di direttiva va completare le norme già introdotte sul caricabatterie universale, che varranno dal 2024 e che hanno suscitato le critiche soprattutto da Apple.

Chi era Frederick W. Taylor

È un Ingegnere statunitense nato in Pennsylvania nel 1856 considerato l'iniziatore dell'organizzazione scientifica del lavoro, Taylor sostenne che, in base all'analisi dei processi di lavorazione mediante la scomposizione del lavoro è possibile razionalizzare il ciclo produttivo.

Di agiata famiglia borghese, costretto da una malattia d'occhi a interrompere gli studi da avvocato, entrò come apprendista in una piccola officina meccanica di Filadelfia dove divenne ben presto capomastro facendo raddoppiare il rendimento delle macchine. Fu in questo periodo che cominciò a studiare la scomposizione del lavoro. Riuscì nel frattempo a laurearsi in ingegneria e nel 1890, divenuto ingegnere capo, si spostò nel campo della metallurgia. In seguito diffuse le sue teorie facendo, diremmo oggi, da consulente per numerose aziende negli USA e in Europa.

Le teorie di Taylor sono state avversate dai lavoratori e dai sindacati, sia per i riflessi negativi sull'occupazione, sia per la forzatura dei ritmi lavorativi. Tuttavia l'introduzione del taylorismo nella fabbrica moderna - la catena di montaggio installata da H. Ford nel 1913 fu una rigorosa applicazione di quei principi - fu inarrestabile.

Quale antivirus?

Tra gli anni Novanta e i primi anni Duemila, prendersi un virus online abbastanza facile: bastava scaricare il file sbagliato da Internet o inserire un dischetto infetto per ritrovarsi con un computer contaminato da software fatti apposta per danneggiarlo. Per cercare di identificarli e rimuoverli prima che potessero creare problemi furono ideati gli antivirus, appositi software sia a pagamento che gratuiti messi in commercio da varie aziende.

Oggi, i virus informatici che preoccupavano gli esperti di sicurezza vent’anni fa non esistono praticamente più, ma i software antivirus si chiamano ancora così, e si sono evoluti per riconoscere e bloccare la maggior parte dei malware, ovvero quei software progettati per accedere ai computer e causare interruzioni e danni, spesso allo scopo di ottenere dati sensibili o di bloccare alcuni documenti in attesa del pagamento di un riscatto.

Il settore degli antivirus commerciali, ovvero quelli che si rivolgono a singoli utenti e famiglie piuttosto che a grandi aziende, fattura ancora diversi miliardi di euro ogni anno. Ma un numero crescente di esperti di sicurezza informatica sostiene che in realtà non servano più a granché, sia perché i browser e le caselle di posta si sono dotati di propri sistemi di sicurezza piuttosto efficaci, sia perché gli antivirus integrati nei sistemi operativi che usiamo quotidianamente sono buoni esattamente quanto quelli commerciali.

Il sistema operativo installato sulla stragrande maggioranza dei computer (il 74 per cento, contro il 15 per cento di macOS) è Microsoft Windows. Storicamente i computer che usano macOS vengono considerati molto sicuri, un po’ perché è meno conveniente programmare malware che attacchino con successo un sistema operativo usato da un numero limitato di persone, un po’ perché Apple negli anni ha investito molto nei sistemi di sicurezza di macOS.

Windows è invece stato considerato a lungo assai più vulnerabile. Le cose sono cambiate dal 2017, quando il sistema antivirus progettato da Microsoft e installato automaticamente su tutti i computer che usano Windows – Windows Defender – ha cominciato a superare con ottimi voti tutti i test.

Da allora, moltissimi esperti di sicurezza hanno cominciato a sostenere che almeno le persone che usano Windows (quindi una larga parte degli utenti) non hanno più ragioni per spendere soldi per comprare un altro antivirus, perché Microsoft Defender è più che sufficiente, e per di più è gratis e già installato sui loro computer, nonché prodotto dalla stessa azienda che produce anche il sistema operativo.

Giornata della Terra 2023

Le attività umane  hanno alterato il 75% della superficie terrestre e il 66% dei mari della Terra: abbiamo perso circa l'80% della biomassa dei mammiferi e il 50% della biomassa vegetale e il numero di specie a rischio estinzione non è mai stato così alto dalla comparsa dell'uomo sul Pianeta.

Il riscaldamento globale e la distruzione degli habitat non solo causano direttamente la perdita di specie, ma riducono anche la capacità degli organismi viventi, del suolo e dei sedimenti di sequestrare anidride carbonica, aggravando ulteriormente le emissioni di CO2 e dunque il riscaldamento globale.

Il mondo costruito dall'uomo, tutto ciò che è artificiale, ha superato il peso della di tutte le biomasse del pianeta. L'acciaio, il cemento, le costruzioni, la plastica pesano più dei miliardi alberi, animali, funghi e ciò che esiste in natura. Consumiamo le risorse naturali pensando che siano infinite, ma non diamo la possibilità alla Terra di rigenerarsi. Per considerare "sostenibili" le nostre attività globali avremmo bisogno di 1,8 pianeti Terra (2,8 se invece tutti vivessero come noi italiani). Noi uomini siamo ciò che l'asteroide è stato per i dinosauri.

Ma possiamo invertire la rotta: abbiamo i mezzi per prosperare in maniera equilibrata. Come si fa? Bisogna ricordarsi che non siamo sovrani ma ospiti, non siamo sopra al resto ma accanto. Siamo terrestri in mezzo ad altri terrestri. La natura è più forte di noi, e questo ci deve dare speranza, non fare paura. Oggi siamo una specie che distrugge. Possiamo diventare una specie che rigenera. Buona Giornata delle Terra.

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La Nostra Terra

L'elettrica FIAT che non è mai nata

Oggi che si parla molto di auto elettrica e della chiusura UE ai motori a benzina e diesel dal 2035, torna d'attualità un prototipo di piccola elettrica che Fiat presentò addirittura 30 anni fa, nel 1993.

In occasione del Salone di Ginevra di quell'anno, il motorshow più importante del Vecchio Continente all'epoca, l'azienda torinese mostrò al mondo il suo concept di auto completamente elettrica.

Si trattava di una piccola utilitaria dalle dimensioni molto contenute, 1,49 metri di larghezza per soli 2,50 lunghezza, ma con la possibilità comunque di ospitare tre passeggeri. Era una concept car decisamente innovativa in quanto presentava ben due motori elettrici integrati nelle due ruote posteriori. Ad alimentarli non ancora le odierne batterie al litio ma al sodio-zolfo che erano ricaricabili in otto ore, e stiamo comunque parlando di 30 anni fa.

La piccola Fiat Downtwon pesava solamente 700 chilogrammi, e la sua velocità massima era di tutto rispetto, arrivava ai 100 km/h. A stupire era comunque la sua autonomia, visto che l'utilitaria torinese garantiva 300 km ad una velocità cittadina di 50 km/h. 

La piccola Fiat era equipaggiata con un computer di bordo con tanto di navigatore, dimostrandosi anche in questo caso avanti anni luce rispetto alla concorrenza. Il progetto venne disegnato da Chris Bangle, celebre designer statunitense dalla cui penna uscì la Fiat Coupé ma anche e soprattutto svariati modelli di Bmw come l'X5, la Serie 1 e molti altri ancora: peccato che alla fine rimase solo sulla carta.

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