Teknoloji açısından kritik öğe - Technology-critical element

Bir teknoloji açısından kritik unsur (TCE) bir olduğu kimyasal element olan kritik için gelişen teknolojiler . Teknoloji açısından kritik unsurlar, geçmiş tüketime göre kullanımda çarpıcı bir ivmenin ortaya çıktığı unsurlardır. Temiz enerji üretimi, iletişim ve bilgi işlem gibi birçok ileri mühendislik uygulaması, çok sayıda kimyasal elementi kullanan yeni teknolojileri kullanır. Literatürde kullanılan diğer benzer terimler şunları içerir: kritik öğeler, kritik malzemeler, kritik hammaddeler, enerji açısından kritik öğeler ve güvenlik öğeleri.

2013 yılında ABD Enerji Bakanlığı (DOE) , sorunu çözmek için Kritik Malzemeler Enstitüsü'nü (CMI) kurdu . 2015 yılında, Avrupa COST Eylemi TD1407, çevresel bir perspektiften potansiyel insan sağlığı tehditlerine kadar TCE'ler üzerinde çalışan ve ilgilenen bilim adamlarından oluşan bir ağ oluşturdu.

Teknoloji açısından kritik unsurların listesi

Genellikle TCE olarak kabul edilen öğeler kümesi kaynağa bağlı olarak değişir, ancak genellikle şunları içerir:

On yedi nadir toprak elementi

Altı platin grubu element

On iki çeşitli eleman

Teknoloji açısından kritik öğelerin uygulamaları

TCE'lerin enerji depolama , elektronik, telekomünikasyon ve ulaşım gibi alanlarda çeşitli mühendislik uygulamaları vardır . Bu elemanlar cep telefonlarında, pillerde , güneş panel (ler) inde , elektrik motor (lar) ında ve fiber optik kablolarda kullanılmaktadır . Gelişen teknolojiler ayrıca TCE'leri de içermektedir. En önemlisi, TCE'ler, Nesnelerin İnterneti'ne (IoT) ve otomasyona bağlı akıllı cihazların veri ağlarında kullanılır .

Teknoloji açısından kritik öğelerin örnek kullanımları (nadir toprak hariç)
eleman Birleştirmek Uygulamalar
galyum GaAs, GaN (a) yüksek performanslı bilgisayarlar ve telekomünikasyon ekipmanlarındaki entegre devreler ve (b) LED'ler, fotodedektörler, güneş pilleri ve tıbbi ekipman için gofretler
Trimetil Ga, trietil Ga LED üretimi için epitaksiyel katmanlama işlemi
Germanyum Ge Yüksek verimli fotovoltaik hücreler için levhalar için alt tabaka
Tek kristaller Dedektörler (havaalanı güvenliği)
Hafniyum hf Havacılık alaşımları ve seramikleri
HfO 2 Yarı iletkenler ve veri depolama cihazları
İndiyum Olarak 2 O 5 Sn Düz panel ekranlarda şeffaf iletken ince film kaplamalar (örneğin sıvı kristal ekranlar)
CuNbGaSe (CIGS) İnce film güneş pilleri
niyobyum HSLA ferro-Nb (%60 Nb), Nb metal Araç gövdeleri için yüksek kaliteli yapısal çelik
NiNb Jet motorları ve türbin kanatları için süper alaşımlar
Nb tozu, Nb oksit Yüzey akustik dalga filtreleri (sensör ve dokunmatik ekran teknolojileri)
Platin grubu öğeleri Pd, Pt, Rh metalleri Otomobil endüstrisi için katalitik konvertörler
metal Petrolün katalizör rafine edilmesi ve bilgisayar sabit disklerinin manyetik kaplaması
ir Elektronik endüstrisi için potalar
Os alaşımları Alet pivotları ve elektrik kontakları gibi yüksek aşınma uygulamaları
Tantal Ta oksit Otomotiv elektroniği, kişisel bilgisayarlar ve cep telefonlarındaki kapasitörler
metal Kalp pilleri, protez cihazlar
Tellür CdTe Güneş hücreleri
HgCdTe, BiTe Termal soğutma cihazları ve elektronik ürünler
Zirkonyum Zr Katı oksit yakıt hücreleri, jet türbin kaplamaları ve akıllı telefonlar için seramikler

Çevresel hususlar

Ekstraksiyon ve işleme TCEs olumsuz çevresel etkilere sebep olabilir. TCE'lere ve kobalt gibi kritik metallere güvenmek, "yeşil lanet" veya madenciliği çevreye zarar verebilecek yeşil teknolojilerde belirli metallerin kullanılması riskini taşıyabilir .

Madencilikle ilgili toprağın temizlenmesi ve ormansızlaşma , arazi bozulması ve habitat kaybı yoluyla çevredeki biyoçeşitliliği etkileyebilir . Asit maden drenajı , çevredeki su yaşamını öldürebilir ve ekosistemlere zarar verebilir. Madencilik faaliyetleri ve TCE'lerin liçi , insan sağlığı için önemli tehlikeler oluşturabilir. TCE'lerin işlenmesiyle üretilen atık su, yeraltı sularını ve akarsuları kirletebilir. Metallerin ve diğer kimyasalların konsantrasyonlarını içeren zehirli tozlar havaya ve çevredeki su kütlelerine salınabilir.

TCE'lerin madenciliği de iklim değişikliğini şiddetlendirebilir . Fosil yakıtların yakılmasından ve cevher işlenmesinden önemli miktarda sera gazı yayılabilir. Ormansızlaştırma serbest sonuçları madencilik neden depolanan karbon şeklinde atmosfere yerden karbondioksit CO 2 .

Ayrıca bakınız

Referanslar