3784500794

Biuletyn AGH ni 89

Temat wydania

Czy ten kierunek badań zmierza do tego, że gdy wyczerpiemy jakieś złoża, będziemy mogli pro-

Konrad Szacilowski: W wielu przypadkach tak, bo metale pochodzące z rud wydobywanych ze złóż będzie można zastąpić

materiałami syntetycznymi, czyli polimerami będącymi związkami węgla, wodoru, azotu, siarki. Taka możliwość oczywiście jest. Ale wielu materiałów metalicznych wprost zastąpić się nie da, dlatego niezbędne jest opracowanie nowoczesnych metod recyklingu, bo w tej chwili komputer zawiera kil-

wych ilościach, a np. w jednym telefonie komórkowym jest mniej więcej kilkadziesiąt miligramów złota, po kilkanaście miligramów palladu i platyny, oraz sporo neodymu, indu i innych rzadkich pierwiastków. Nie-

w dużych ilościach, ale w bardzo dużym rozproszeniu. Dopóki są dostępne złoża łatwe do eksploatacji, nikt nie myśli o odzysku tych pierwiastków. Problem w tym, że 80 proc. światowych zasobów indu znajduje

za niego dowolną cenę. A bez indu nie ma w tej chwili rozwoju fotowoltaiki i nowoczesnej elektroniki. Trzeba poszukiwać nowych materiałów i nowych technologii, które pozwolą zastąpić te bardzo rzadkie pierwiastki metaliczne materiałami łatwo dostępnymi. Obecnie w wielu przypadkach w elektronice ind udaje się zastąpić cyną. Niemniej trzeba podkreślić, że bez recyklingu niektó-

radzimy. Najbardziej krytyczna sytuacja jest z platyną, bo jej złoża są bardzo ograniczone. Oblicza się, że najdalej za kilkanaście lat się wyczerpią, a przemysłowe zapotrzebowanie na ten metal przekracza szybkość jego wydobycia i odzysku. Bez platyny nie ma katalizatorów do produkcji kwasu azotowego, do oczyszczania spalin, do produkcji tworzyw sztucznych, do przerobu ropy naftowej na paliwa płynne.

Konrad Szacilowski: Nie ma nas. zgadza się, dlatego poszukiwania nowych kombinacji metali, które zastąpią te strategiczne pierwiastki, jest niesamowicie ważnym zadaniem dla fizyków, chemików i oczywiście metalurgów. Największym wyzwaniem dla współczesnej metalurgii jest znalezienie alternatywy dla tych - wydaje się - niezastąpionych pierwiastków, albo skutecznych metod ich

w ilościach śladowych. W tej chwili koszt odzysku platyny z telefonu komórkowego kilkukrotnie przekracza wartość platyny w nim zawartej. Natomiast za jakiś czas stanie się to koniecznością, bo znane złoża się wyczerpią, a skądś te metale trzeba będzie brać.

Bo jak żyć bez komputera i smartfona? Wygląda na to, że rysuje się przed nami czarna przy-

Konrad Szacilowski: Nie, skąd, ja widzę świetlaną przyszłość przed metalurgią. To jedyna nauka, która jest w stanie podtrzymać rozwój cywilizacyjny. Oczywiście we współpracy z chemią, łizyką i inżynierią materiałową.

To już wiemy, w czyich rękach leżę losy świata. Dziękuję Panom za wspaniały wywiad. Dodam tylko, że w następnym wydaniu Biuletynu AGH przeczytają Państwo moją rozmowę na temat wywołany przez dzisiejszych rozmówców -o recyklingu metali opowie dr. inż. Piotr Handzlik.

Ilona Trębacz

Małe jest piękne - czyli dokąd zmierza metalurgia w XXI wieku

„(...) dalej jedzie banderia wózków inwalidzkich, zręcznie manewrując. Słońce lśni na niklowanych szprychach. Produkujemy już w każdym razie nikiel i będziemy go produkować coraz więcej."

Sławomir Mrożek „Żal" (zbiór opowiadań „Słoń", Wydawnictwo Literackie, Kraków, 1957)

Metalurgia. To słowo najczęściej nie budzi zbyt przyjemnych skojarzeń: dymiące kominy. hałdy toksycznych odpadów, trujące ścieki... Taki był obraz metalurgii w poprzez Sławomira Mrożka w opowiadaniu Żal. Od tego czasu wiele się zmieniło. W XXI wieku metalurgia ma zupełnie inne oblicze. Dostarcza nowoczesnych materiałów dla nowoczesnych technologii i w wielu przypadkach powinna się bardziej kojarzyć ze sterylnym laboratorium niż z dymiącymi kominami. Zmiana wizerunku metalurgii związana jest z rozwojem nanotechnołogii i inżynierii molekularnej. Współczesna metalurgia wykorzystuje najnowsze zdobycze fizyki re posiadają niezwykle właściwości. Szczególnie interesujące z punktu widzenia właściwości fizykochemicznych są nanocząstki metaliczne oraz polimery przewodzące.

Pierwsza klasa materiałów pochodzi

do kilkudziesięciu nanometrów pozwala na obserwację zjawisk niespotykanych w przypadku obiektów makroskopowych - w tej skali mstale często tracą metaliczny charakter, mogą nabierać cech półprzewodników, a ich reaktywność chemiczna jest całkowicie zaskakująca. Drugą, bardzo ciekawą pod względem aplikacyjnym, klasą materiałów są polimery przewodzące, materiały pokrewne pod względem chemicznym i strukturalnych tworzywom sztucznym, lecz wykazujące przewodnictwo elektryczne metali.

Jedne z pierwszych koncepcji urządzeń nanotechnolog cznych pochodzą od K.E. Drexlera. Nanomonter (ang. nanoassem-blei) miał być hipotetyczną, miniaturową

wanych struktur z pojedynczych atomów. Podstawowym problemem związanym z pracą takiego urządzenia jest (zw. „problem lepkich palców'. Nawet jeśli udałoby się zbudować manipulator tak mały, aby

natychmiast utworzyłyby wiązania chemiczne i jedynie powodowałyby powiększenie manipulatora. Jest to związane z wielką reaktywnością chemiczną izolowanych atomów. Jedynym „materiałem", który może być wykorzystany w tym przypadku jako budulec, są gazy szlachetne.