Σπανιεσ γαιεσ Εβελίνα Παύλου Ντάνυ Στραγαλινού Γεωργία Σπυροπούλου Μαθητές: Σωτηρία Γιαννέα Ιωάννα Λιβέρη Κωνσταντίνα Μαρκέζη Χρύσα Ρόδη Δημακοπούλου Αθηνά Καραπατάκης Λεωνίδας Πολύζου Κατερίνα Καστανάς Απόστολος Εβελίνα Παύλου Ντάνυ Στραγαλινού Γεωργία Σπυροπούλου Νίκη Δημακοπούλου Ρούλα Μακρή Γιώργος Γκίκας Κλαούντιο Τσέλα Στράτος Ασπρομάλης ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Γιαννόπουλος Γιώργος

περιεχομενα Περίληψη……..……………………………σελίδα 3 Πρόλογος…………………………………..σελίδα 4 Ιστορία σπάνιων γαιών……………….….σελίδα 6 Είδη σπάνιων γαιών…………….……σελίδα 8-15 Εντοπισμός………………………………σελίδα 16 Εξόρυξη…………………………………..σελίδα 17 Προοπτικές εξόρυξης……………….…..σελιδα 19 Συνέπειες εξόρυξης…………….…..σελιδα 20-21 Επεξεργασία….…………………………σελίδα 22 Συνέπειες στο περιβάλλον…………..σελίδα 23-24

Κοιτάσματα στην Θράκη…………..σελίδα 26-28 Που βρίσκονται στον κόσμο………σελίδα 29-31 Εφαρμογές…………..……………..σελιδα 32-39 Συμπεράσματα…………………………..σελίδα 40 Βιβλιογραφία………………..………….σελίδα 41

περιληψη Η παρούσα αυτή εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του δίωρου μαθήματος ερευνητικών εργασιών με θέμα τις σπάνιες γαίες κατά το πρώτο τετράμηνο του σχολικού έτους 2013-2014. Το υπόθεμα το οποίο αναπτύξαμε σαν ομάδα είναι οι ιδιότητες των σπάνιων γαιών.Επίσης, θα ερευνήσουμε τον εντοπισμό των σπάνιων γαιών και την εξόρυξή τους.Καταλήγουμε στον τρόπο επεξεργασίας τους και παράλληλα αντιλαμβανόμαστε τα προβλήματα που δημιουργεί στο περιβάλλον.Καθώς επίσης το που εμφανίζονται στον κόσμο και την Ελλάδα αλλά και για τις προοπτικές και συνέπειες εξόρυξής τους.Επιπλέον, αυτό που προκύπτει από την εργασία είναι ότι η Κίνα ελέγχει τα πάντα και όλοι υπακούουν σ’ αυτή γιατί δεν μπορούν να πράξουν διαφορετικά.Τέλος, η Ελλάδα έχει αρκετά αποθέματα σπάνιων γαιών όμως παραμένουν αναξιοποίητα  

προλογοσ Η εργασία αυτή αναφέρεται στις σπάνιες γαίες, οι οποίες είναι απαραίτητες για την καθημερινότητά μας γιατί χωρίς αυτές δεν θα είχαμε τεχνολογία. Οι πηγές της εργασίας μας είναι κατά βάση το διαδίκτυο, αλλά και επιστημονικά περιοδικά και βιβλία. Οργανωθήκαμε σε τέσσερις ομάδες, οι οποίες μέσα από τέσσερα ερωτήματα, η κάθε ομάδα διάλεξε το θέμα της και το διαίρεσε σε τέσσερα υποερωτήματα, για την διευκόλυνση της κάθε ομάδας.Πρόκειται για μέταλλα,οξείδια των οποίων είναι γαιώδους μορφής και κλήθηκαν έτσι λόγω της εξαιρετικής σπανιότητάς τους.Αυτά τα μέταλλα λέγονται και λανθανίδες εκ του ονόματος του πρώτου στοιχείου της κατηγορίας αυτών στον περιοδικό πίνακα. Σκοπός μας είναι να σας ενημερώσουμε για το πώς μπορεί κάθε στοιχείο να μας βοηθήσει ή όχι στην καθημερινή μας ζωή.  

ΙστορΙΑ ΣΠΑΝΙΩΝ ΓΑΙΩΝ Στα μέσα της δεκαετίας του 1480 γνωρίζαμε μόνο στη θεωρία τις σπάνιες γαίες, τα πολύτιμα μέταλλα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κινητών τηλεφώνων, υβριδικών αυτοκινήτων και πυραυλικών συστημάτων. Δεν υπήρχε, εξάλλου , η κατάλληλη τεχνολογία για την εξόρυξη, κατεργασία και παραγωγή των συγκεκριμένων μετάλλων. Από τις έρευνες του 1980 προέκυψαν ενδείξεις ότι οι ελληνικές ακτογραμμές περιέχουν σημαντικά κοιτάσματα σπάνιων γαιών.

ΕΙΔΗ ΣΠΑΝΙΩΝ ΓΑΙΩΝ 1η Υποομάδα: Λανθάνιο, Δημήτριο, Νεοδύμιο, Πρασεοδύμιο, Προμύθιο και Σαμάριο. Κύριες πηγές των στοιχείων αυτής της υποομάδας είναι τα ορυκτά: Ο μοναζίτης, ο τσερίτης και ο αλλανίτης. 2η Υποομάδα : Ευρώπιο, Γαδολίνιο και Τέρβιο. Κύριες πηγές των στοιχείων αυτής της υποομάδας: Σαμαρσκίτης και μερικά είδη ξενοτίμου. 3η Υποομάδα: Δυσπρόσιο, Όλμιο, Ύτριο, Έρβιο, Θούλιο, Υτέρβιο και Λουτέτσιο

Λανθάνιο Φυσικές ιδιότητες: Το Λανθάνιο είναι μέταλλο αργυρόλευκο, ελατό και όλκιμο και αρκετά μαλακό ώστε να μπορεί να κοπεί με απλό μαχαίρι. Στη φύση ανευρίσκονται δύο ισότοπά του μη ραδιενεργά, το 138La και το 139La. Έχει επίσης την ιδιότητα να απορροφά μεγάλο όγκο υδρογόνου (μέχρι και 400 φορές μεγαλύτερο από το δικό του όγκο) όταν βρίσκεται υπό σπογγώδη μορφή Χημικές ιδιότητες: Είναι το δραστικότερο μέταλλο της ομάδας των Λανθανιδών. Στον αέρα οξειδώνεται γρήγορα σε θερμοκρασία δωματίου προς το λευκό κρυσταλλικό οξείδιό του La2O3. Αντιδρά επίσης εύκολα με αλογόνα, άνθρακα, βόριο, άζωτο, φωσφόρο, σελήνιο και θείο. Το Λανθάνιο προσβάλλεται σχετικά αργά από το νερό σε θερμοκρασία δωματίου και πολύ ταχύτερα από θερμό νερό. Τέρβιο Το χημικό στοιχείο Τέρβιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 65 και ατομικό βάρος 158,9254. Το τέρβιο σχηματίζει μαύρο σταθερό οξείδιο το Tb4O7. Τα άλατα και τα διαλύματά του είναι σχεδόν άχροα

Πρασινοδύμιο Νεοδύμιο Το Χημικό στοιχείο Νεοδύμιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 60 και ατομικό βάρος 144,24 .Σχηματίζει άλατα χρώματος αμέθυστου, των οποίων τα διαλύματα δίνουν χαρακτηριστικό και έντονο φάσμα απορρόφησης.   Πρασινοδύμιο Το χημικό στοιχείο Πρασεοδύμιο ή Πρασινοδύμιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 59.Το πρασινοδύμιο είναι ελατό μέταλλο, ασημόχρωμο αλλά τα άλατά του είναι συνήθως πράσινα, των οποίων όμως τα διαλύματα παρουσιάζουν ένα λίαν χαρακτηριστικό και έντονο φάσμα απορρόφησης, χρησιμεύουν σε σμάλτα και σε χρωματιστά γυαλιά. Το σταθερό οξείδιο Pr4O7 είναι μαύρο

Προμήθειο Το χημικό στοιχείο Προμήθειο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 61 και ατομικό βάρος 145. Είναι εξαιρετικά ραδιενεργό στοιχείο με το σταθερότερο του ισότοπο να έχει χρόνο ημιζωής μόλις 17,7 έτη. Σαμάριο Το χημικό στοιχείο Σαμάριο είναι ένα μέταλλο με διεθνές χημικό σύμβολο Sm, ατομικό αριθμό 62 και ατομικό βάρος 150,4 . Ανακαλύφθηκε φασματοσκοπικά από ακάθαρτο οξείδιό του στο ορυκτό σαμαρσκίτης. Εξάγεται κυρίως από τον μοιναζίτη και πρόκειται για χημικό στοιχείο μετάπτωσης.

Δημήτριο Τα κυριότερα ορυκτά του δημητρίου είναι ο αλλανίτης, ο αγαρδίτης, ο μοναζίτης, ο μπαστναζίτης, ο ραβδοφανής και ο συγχυσίτης. Περιέχεται, επίσης, στο ζιρκόνιο. Σε όλα αυτά τα ορυκτά περιέχονται, επίσης, και άλλα μέταλλα της σειράς των σπανίων γαιών. Από χημική άποψη, το δημήτριο εμφανίζει δύο αριθμούς οξείδωσης, +3 και +4. Οι ενώσεις των δύο καταστάσεων διαφέρουν σημαντικά, καθώς το Ce+3 εμφανίζεται πολύ περισσότερο ηλεκτροθετικό σε σύγκριση με το Ce+4. Η πλέον γνωστή ένωσή του είναι το οξείδιό του (Ce+4O2) και το χλωριούχο δημήτριο (Ce+3Cl3), το οποίο χρησιμοποιείται ως καταλύτης στις αντιδράσεις καρβονυλικών ενώσεων στην οργανική χημεία. Ως μέταλλο αντιδρά απευθείας με τα αλογόνα προς τα αντίστοιχα άλατα, ενώ αντιδρά, επίσης, με διαλύματα οξέων και έκλυση υδρογόνου: 2Ce + 6HCl → 2CeCl3 + 3H2 (g) Υττέρβιο Το χημικό στοιχείο Υττέρβιο είναι μέταλλο με ατομικό αριθμό 70 και ατομικό βάρος 173,04. Το υττέρβιο σχηματίζει λευκό οξείδιο Yb2O3, του οποίου τα άλατα είναι άχροα και δεν δίνουν χαρακτηριστικό φάσμα απορρόφησης.

Έρβιο Το χημικό στοιχείο Έρβιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 68 και ατομικό βάρος 167,26 με χημικό σύμβολο Er. Το οξείδιο Er2O3 είναι ροδόχρουν, σχηματίζει άλατα επίσης ροδόχροα με λίαν χαρακτηριστικό φάσμα απορρόφησης. Δυσπρόσιο Το χημικό στοιχείο Δυσπρόσιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 66 και ατομικό βάρος 162,50. Οι πιο γνωστές ενώσεις του δυσπροσίου είναι το οξείδιο που εμφανίζεται με τη μορφή λεπτής λευκής σκόνης και το χλωριούχο παράγωγο που κρυσταλλώνεται σε κίτρινους κρυστάλλους. Το στοιχείο αυτό παρασκευάζεται με θερμοαναγωγή του άνυδρου χλωριούχου παραγώγου του με αλκάλια. Τα άλατά του, ιδιαίτερα το οξείδιό του, είναι ισχυρά

Ευρώπιο Το χημικό στοιχείο Ευρώπιο είναι τοξικό και λαμπερό μέταλλο με ατομικό αριθμό 63 και ατομικό βάρος 151,96 . Το ευρώπιο σχηματίζει ασθενώς ροδόχροο οξείδιο το Eu2O3 και άλατα. Τα διαλύματα αυτών δίνουν αδύνατο αλλά χαρακτηριστικό φάσμα απορρόφησης. Γαδολίνιο Το χημικό στοιχείο Γαδολίνιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 64 και ατομικό βάρος 157,25 .Το γαδολίνιο σχηματίζει οξείδιο και άχροα άλατα, τα διαλύματα των οποίων δείχνουν φάσμα απορρόφησης μόνο στο υπεριώδες. Χρησιμοποιείται ευρέως ως συστατικό σκιαγραφικών μέσων απεικόνισης στις μαγνητικές τομογραφίες

Θούλιο Το Θούλιο είναι το χημικό στοιχείο με τον ατομικό αριθμό 69 και το σύμβολο Tm. Το θούλιο είναι ένα ευκολοδούλευτο μέταλλο με μία φωτεινή ασημένια-γκρίζα λάμψη. Είναι αρκετά μαλακό και αμαυρώνεται αργά στον αέρα. Λουτήτιο Το χημικό στοιχείο Λουτήτιο, Λουτέτιο ή Λουτέτσιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 71 και ατομικό βάρος 174,96.

ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ Η Αφρικανική ήπειρος είναι πλούσια σε σβησμένα ηφαίστεια τα οποία διαβρώθηκαν και χάθηκαν. Η ηφαιστειακή καλδέρα είναι μία κοιλότητα που σχηματίζεται μετά την κατάρρευση των πετρωμάτων τα οποία αποτελούν την οροφή του μαγματικού θαλάμου προτού αυτός αδειάσει τελείως. Μία από τις πιο σημαντικές περιοχές που περιλαμβάνει πυρογενή πετρώματα στην Ελλάδα είναι η Θράκη. Τα πετρώματα αυτά είναι εκ της φύσης τους πλούσια σε σπάνιες γαίες. Επί πλέον στην παράκτια ζώνη Ανατολικής Μακεδονίας-Θράκης εκβάλλουν σημαντικά για τα ελληνικά δεδομένα ποτάμια( Στρυμόνας,Νέστος,Έβρος), τα οποία αποθέτουν στις εκβολές τους υλικά από τα παραπάνω πετρώματα δημιουργώντας εμπλουτισμένα αποθέματα σπάνιων γαιών. Σημειώνεται ότι επειδή τα υλικά αυτά είναι μεγάλου ειδικού βάρους, δεν μεταφέρονται σε μεγάλη απόσταση από τις ακτές με αποτέλεσμα να βρίσκονται εντός των χωρικών υδάτων.

ΕΞΟΡΥΞΗ Η Αφρικανική ήπειρος είναι πλούσια σε σβησμένα ηφαίστεια τα οποία διαβρώθηκαν και χάθηκαν. Η ηφαιστειακή καλδέρα είναι μία κοιλότητα που σχηματίζεται μετά την κατάρρευση των πετρωμάτων τα οποία αποτελούν την οροφή του μαγματικού θαλάμου προτού αυτός αδειάσει τελείως. Μία από τις πιο σημαντικές περιοχές που περιλαμβάνει πυρογενή πετρώματα στην Ελλάδα είναι η Θράκη. Τα πετρώματα αυτά είναι εκ της φύσης τους πλούσια σε σπάνιες γαίες. Επί πλέον στην παράκτια ζώνη Ανατολικής Μακεδονίας-Θράκης εκβάλλουν σημαντικά για τα ελληνικά δεδομένα ποτάμια( Στρυμόνας,Νέστος,Έβρος), τα οποία αποθέτουν στις εκβολές τους υλικά από τα παραπάνω πετρώματα δημιουργώντας εμπλουτισμένα αποθέματα σπάνιων γαιών. Σημειώνεται ότι επειδή τα υλικά αυτά είναι μεγάλου ειδικού βάρους, δεν μεταφέρονται σε μεγάλη απόσταση από τις ακτές με αποτέλεσμα να βρίσκονται εντός των χωρικών υδάτων.

ΠροοπτικeΣ εξΟρυξηΣ σπανΙων γαιΩν Μοιάζει με σενάριο επιστημονικής φαντασίας,αλλά ο επόμενος πόλεμος δεν θα είναι για το πετρέλαιο ή το νερό,αλλά για τις σπάνιες γαίες.Σήμερα η Κίνα παράγει το 95% της παγκόσμιας προσφοράς σπάνιων γαιών,γεγονός που σημαίνει ότι εάν η πολυπληθέστερη χώρα του κόσμου προχωρήσει σε εμπάργκο εξαγωγών προς την Ευρώπη οι πύραυλοι ακριβείας θα απενεργοποιηθούν,τα κινητά τηλέφωνα θα πάψουν να λειτουργούν κι ένας μεγάλος αριθμός υβριδικών αυτοκινήτων θα ακινητοποιηθεί.Και μπορεί για την Γερμανία, η απεξάρτηση από την Κίνα να βρίσκεται σε πρώτη προτεραιότητα,ωστόσο η πρωτοβουλία για την διεξαγωγή ερευνών με στόχο τον εντοπισμό των συγκεκριμένων σπάνιων και πολύτιμων σπάνιων μετάλλων είναι ελληνική. Το Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο και το Ινστιτούτο Γεωμεταλλευτικών Ερευνών σχεδιάζουν πρόγραμμα έρευνας σε περιοχές της Ελλάδας και της Ε.Ε. όπου υπάρχουν ενδείξεις ότι βρίσκονται κοιτάσματα σπάνιων γαιών. Το πρόγραμμα προϋπολογισμού της τάξης του 1,5 εκατ. ευρώ αναμένεται να εγκριθεί από την Κομισιόν έως τις αρχές του 2012 και στη συνέχεια θα ξεκινήσουν έρευνες στην υφαλοκρηπίδα του Βορείου Αιγαίου , για την οποία υπάρχει σε εξέλιξη ακόμα ένα ερευνητικό πρόγραμμα ενταγμένο στο ΕΣΠΑ.Στο πλαίσιο αυτό, το Ι.Γ.Μ.Ε. έχει συνάψει συμφωνία συνεργασίας με το ωκεανογραφικό σκάφος «Αιγαίο» του Ελληνικού Κέντρου Θαλάσσιων Ερευνών.

Συνεπειεσ εξορυξησ σπανιων γαιων Η παγκόσμια ζήτηση σπάνιων γαιών κάθε χρόνο ξεπερνάει το 10%, μέσα σε μια δεκαετία πέρασε από τους 40.000 τόνους στους 120.000 ετησίως. Υπάρχουν βεβαιωμένα αποθέματα σπάνιων γαιών σε πολλές χώρες, από τις Ηνωμένες Πολιτείες ως την Αυστραλία και από τον Καναδά ως το Καζακστάν ή το Βιετνάμ.Η εξασφάλιση τους προκαλεί τόση μεγάλη ανησυχία τόσο στην Ιαπωνία όσο και αλλού.Το 2010, το 97% των 125.000 τόνων των οξειδίων σπάνιων γαιών που εξορύσσονται στον πλανήτη προέρχονται από την Κίνα. Πρόκειται για ένα σχεδόν απόλυτο μονοπώλιο. Και μάλιστα, μάλλον πρόσφατο. Συνεπώς, εξαιτίας ενός συμπλέγματος συμπληρωματικών αιτιών, τόσο εκούσιων (στρατηγική πολιτικής επιρροής, βιομηχανικές φιλοδοξίες) όσο και ακούσιων (αύξηση της εγχώριας κατανάλωσης), η Κίνα έχει όντως μειώσει τις εξαγωγές σπάνιων γαιών της κατά 40% την τελευταία επταετία και ανήγγειλε -τον Ιούλιο του 2010- ότι θα μειωθούν και πάλι κατά 70% τουλάχιστον μέσα στο δεύτερο εξάμηνο του 2010 (στους 8.000 τόνους, έναντι 28.000 τόνων την ίδια περίοδο του προηγούμενου έτους) Το πράγμα θα είχε σχεδόν ξεχαστεί, αν η οικονομική κρίση δεν είχε φέρει τις δυτικές οικονομίες σε πλήρη αντιπαράθεση με την Κίνα, λόγω της τιμής του κινεζικού νομίσματος.    

Το Πεκίνο κρατάει υποτιμημένο το γουάν, για να μπορεί να έχει φθηνές εξαγωγές. Ο κόσμος έχει φτάσει πολύ κοντά σε νομισματικό πόλεμο, με καθημερινές δηλώσεις Δυτικών εναντίον της νομισματικής πολιτικής του Πεκίνου. Έτσι οι σπάνιες γαίες ήρθαν ξανά στο προσκήνιο. Παρά το γεγονός ότι οι σπάνιες γαίες είναι μάλλον άφθονες στον φλοιό της γης, η οικονομική τους εκμετάλλευση δεν είναι εύκολη. Αυτή τη στιγμή η βιομηχανία της ΕΕ εξαρτάται ολοκληρωτικά σε εισαγωγές σπάνιων γαιών από την Κίνα, η οποία κατέχει ουσιαστικά το μονοπώλιο, ελέγχοντας το 97% της παγκόσμιας παραγωγής. Η Κίνα έχει το 36% των γνωστών οικονομικών αποθεμάτων σπάνιων γαιών του κόσμου (και εκτιμάται ότι έχει το 59% του συνόλου των αποθεμάτων) και ταυτόχρονα συνάπτει διμερείς συμφωνίες για να εξασφαλίσει γνωστά αποθέματα σε παγκόσμια κλίμακα.

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Η επεξεργασία είναι το μεγαλύτερο εμπόδιο για τις εταιρείες εξόρυξης σπάνιων γαιών. Με τόσα πολλά απόβλητα και όχι επαρκείς πόρους υπάρχουν πολλά προβλήματα. Η επεξεργασία είναι η βασική πρόκληση για τις αποθέσεις που κυρίως περιέχουν βαριές σπάνιες γαίες, επειδή έχουν κάποια ασυνήθιστα ανόργανα συστατικά που δεν έχουν υποστεί επεξεργασία πριν. Από την άποψη επεξεργασίας η Molycorp (στην Καλιφόρνια) έχει την τεχνογνωσία στο διαχωρισμό των σπάνιων γαιών, αλλά εκτός από αυτό δεν υπάρχει πραγματικά τίποτα περισσότερο στην Β.Αμερική. Η ικανότητα επεξεργασίας και μετατροπής σπάνιων γαιών από ορυκτά σε ενώσεις που πηγαίνουν σε εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας. Είναι το βασικό εμπόδιο όχι μόνο στις ΗΠΑ αλλά και στον υπόλοιπο κόσμο.

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟ Ν Η ανακύκλωση των σπάνιων γαιών η οποία δεν είναι πάντα δυνατή υψηλής τεχνολογίας εξαρτήματα, είναι ένας άλλος τρόπος για να μειωθεί η εξάρτηση από την προσφορά της Κίνας. Ωστόσο, πολλά ορυχεία έχουν κλείσει λόγο περιβαλλοντικών προβλημάτων και αδυναμίας ανταγωνισμού με τις φθηνές σπάνιες γαίες από την Κίνα

Κοιτασματα με σπανιεσ γαιεσ στην ΘρΑκη Πολλοί είναι αυτοί που θέλουν να εξορύξουν τα ραδιενεργά κοιτάσματα από την άμμο της θάλασσας του Θρακικού πελάγους,αξίας 125 εκατ.δολαρίων.Υψηλής προτεραιότητας φαίνεται ότι είναι για το Ι.Γ.Μ.Ε η έρευνα για την ανακάλυψη εκμεταλλεύσιμων κοιτασμάτων σπάνιων γαιών,τα οποία ονομάζουν high-tech μέταλλα της Ελλάδας στην άμμο της θαλάσσιας περιοχής της ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης.Σύμφωνα με την συνέντευξη που έδωσε στην εφημερίδα ο γενικός διευθυντής του Ι.Γ.Μ.Ε κ.Παπαβασιλείου δήλωσε ότι θα γίνει υποθαλάσσια έρευνα στην υφαλοκρηπίδα του Βόρειου Αιγαίου,σε μικρή απόσταση από την ακτή και κοντά στις εκβολές των ποταμών Στρυμόνα,Νέστου και Έβρου.Το μεγαλύτερο ενδιαφέρον εντοπίζεται στην περιοχή από την Καβάλα μέχρι την Αλεξανδρούπολη.

Τι λΕνε οι επΙσημεΣ εκθΕσειΣ; Η Ελλάδα είναι μια από τις πλουσιότερες χώρες του κόσμου. Η παραπάνω διαπίστωση δεν προκύπτει από συνωμοσιολογικές διαθέσεις και ‘θολές’ πληροφορίες,αλλά από το υπουργείο Περιβάλλοντος,ενέργειας και Κλιματικής αλλαγής, καθώς και από το Ι.Γ.Μ.Ε. Οι εξειδικευμένες χρήσεις των ορυκτών που διαθέτει η Ελλάδα, σε σχέση με άλλες χώρες,ελκύουν τον ενδιαφέρον της διεθνούς αγοράς και ειδικά της Ε.Ε. Η ιδιαιτερότητα αυτή της Ελλάδας προσφέρει σημαντικά συγκριτικά πλεονεκτήματα στην οικονομία της χώρας.Μπορεί στην χώρα μας να μην παράγονται τουλάχιστον μέχρι σήμερα,μέταλλα υψηλής τεχνολογίας όπως το τιτάνιο, ο λευκόχρυσος,το λίθιο,το ρήνιο,το ταντάλιο και σπάνιες γαίες εντούτοις υπάρχει επάρκεια σε αδρανή δομικά υλικά και παράλληλα η χώρα είναι σημαντική παραγωγός βασικών μετάλλων αλλά και βιομηχανικών ορυκτών,ορισμένων με περγαμηνές σε παγκόσμιο επίπεδο.Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι η Ελλάδα ,σε παγκόσμια κλίμακα ,είναι η μοναδική χώρα παραγωγης χουντίτη, πρώτη χώρα παραγωγής περλίτη, δεύτερη χώρα παραγωγης κίσσηρης και μπεντονίτη,καθώς και πρώτη στην εξαγωγή προϊόντων λευκόλιθου/μαγνησίτη στην Ε.Ε. Σημαντικά αποθέματα σπάνιων γαιών έχουν εντοπιστεί στο παράκτιο και υποθαλάσσιο περιβάλλον του Στρυμωνικού Κόλπου.Συγκεκριμένα,κοιτασματολογικές έρευνες που πραγματοποίησε το Ι.Γ.Μ.Ε. υπολογίζουν αποθέματα 485 εκατ. τόνων, με μέση περιεκτικότητα σπάνιων γαιών 1,17%. Ενδιαφέρον για συστηματική κοιτασματολογική διερεύνηση παρουσιάζουν επίσης οι βωξίτες και οι βωξιτικοί λατερίτες στη Στερεά Ελλάδα.

ΣπΑνιεΣ γαΙεΣ και που υπΑρχουν στον κΟσμο Η Κίνα ελέγχει το 95 % των σπάνιων γαιών του κόσμου. Αυτή τη στιγμή η βιομηχανία της ΕΕ εξαρτάται ολοκληρωτικά σε εισαγωγές σπάνιων γαιών από την Κίνα, η οποία κατέχει ουσιαστικά το μονοπώλιο, ελέγχοντας το 97% της παγκόσμιας παραγωγής. Η Κίνα έχει το 36% των γνωστών οικονομικών αποθεμάτων σπάνιων γαιών του κόσμου (και εκτιμάται ότι έχει το 59% του συνόλου των αποθεμάτων) και ταυτόχρονα συνάπτει διμερείς συμφωνίες για να εξασφαλίσει γνωστά αποθέματα σε παγκόσμια κλίμακα. Η Κίνα συνδυάζει την κατακόρυφη οργάνωση της βιομηχανίας Σπάνιων Γαιών της με ισχυρή έρευνα και ανάπτυξη, και έχει ήδη επιτύχει αισθητό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στον εξευγενισμό κοιτασμάτων Σπάνιων Γαιών και στην παραγωγή κραμάτων και τελικών προϊόντων, ενώ η βιομηχανία της ΕΕ στερείται τόσο την πρόσβαση σε πρώτες ύλες Σπάνιων Γαιών όσο και την βιομηχανική και την επιστημονική τεχνογνωσία για την επεξεργασία τους. Επιπλέον, ενώ η παγκόσμια ζήτηση για Σπάνιες Γαίες αυξάνεται, η Κίνα ήδη έχει ανακοινώσει

σημαντικούς εξαγωγικούς περιορισμούς, αναγκάζοντας τις ξένες εταιρείες να μεταφέρουν τα εργοστάσια υψηλής τεχνολογίας και τα ερευνητικά τους κέντρα στην Κίνα. Οι περιορισμοί που θέτει η Κίνα στις εξαγωγές σπάνιων γαιών είναι ιδιαίτερα ανησυχητικοί, καθώς διασφαλίζουν στις κινεζικές βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των ανταγωνιστών τους στην Ασία, την Ευρώπη και τις ΗΠΑ, ενώ τείνουν να καταστήσουν την ΕΕ απλό εισαγωγέα πράσινων τεχνολογιών. Την ίδια ώρα, η Κίνα εφαρμόζει με συνέπεια τη στρατηγική της, διασφαλίζοντας μέσα από διεθνείς συμφωνίες πρόσβασης σε νέα κοιτάσματα σπάνιων γαιών στην Αφρική και τη Νότια Αμερική. Πριν από μερικά χρόνια, η Κίνα έδειξε τη δύναμή της, μειώνοντας την παγκόσμια προμήθεια σπάνιων γαιών . Η κίνηση αυτή έκανε τις ΗΠΑ και άλλες χώρες να προσπαθούν να μειώσουν την εξάρτησή τους από την Κίνα. Οι τιμές εκτινάχθηκαν στα ύψη, με βάση τους νέους επενδυτές και αυτό είχε άμεσες επιπτώσεις στις εταιρείες εξόρυξης στην αγορά σπάνιων γαιών. Τώρα, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ένα νέο ορυχείο σχεδόν έτοιμο για να ολοκληρωθεί και δύο ακόμη κοντά στην αδειοδότηση. Αλλά το κρίσιμο σημείο για τη αγορά των σπάνιων γαιών της Κίνας δεν είναι τα νέα ορυχεία, είναι ο σχεδιασμός , η τεχνογνωσία και η υποδομή για την σωστή επεξεργασία των μετάλλων, λένε οι ειδικοί.

Το 2010, η Κίνα ανέβασε το κόστος των σπάνιων γαιών, όταν άρχισε τον περιορισμό των εξαγωγών και χρέωσε τις ξένες εταιρείες με υψηλότερες τιμές. Η φούσκα των τιμών πυροδότησε μια παγκόσμια φρενίτιδα για να ξεφύγουν από τον έλεγχο της Κίνας. Μια νέα εγκατάσταση επεξεργασίας αυστραλιανής ιδιοκτησίας μόλις άνοιξε στη Μαλαισία. Άλλες έχουν προγραμματιστεί στον Καναδά, την Ευρώπη και την Αφρική. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, ένα ορυχείο σπάνιων γαιών στην Καλιφόρνιας ξανάνοιξε το 2010 και αναμένεται να αρχίσει να παράγει μεταλλεύματα εντός του τρέχοντος έτους. Το ορυχείο ήταν κάποτε από τους μεγαλύτερους παραγωγούς στον κόσμο των σπάνιων γαιών, αλλά έκλεισε το 2002 λόγω των περιβαλλοντικών προβλημάτων και την πτώση των τιμών. Ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα σπάνιων γαιών βρίσκεται στο Bokan Mountain της Αλάσκας.

εφαρμογεσ

Λίθιο Βιολογικός ρόλος Το λίθιο στην ανόθευτη του μορφή είναι πολύ εύφλεκτο και κάπως εκρηκτικό όταν εκτίθεται στον αέρα και κυρίως στο νερό. Οι φωτιές λιθίου δύσκολα αντιμετωπίζονται κι απαιτούν χημικές ουσίες ειδικά σχεδιασμένες για να τις σβήνουν. Το μέταλλο του λιθίου είναι επίσης διαβρωτικό κι απαιτεί ειδική μεταχείριση ώστε να αποφεύγεται η επαφή με το δέρμα. Το λίθιο θα πρέπει να αποθηκεύεται σε μια μη δραστική ένωση όπως για παράδειγμα σε νάφθα ή σε υδρογονάνθρακα. Οι ενώσεις λιθίου δεν διαδραματίζουν φυσικό βιολογικό ρόλο και θεωρούνται κάπως τοξικές. Όταν οι συγκεντρώσεις αίματος του Li+ χρησιμοποιούνται ως φάρμακο, θα πρέπει να ελέγχονται με προσοχή Χρήσεις : -Το λίθιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό υγρό. Οι ενώσεις του λιθίου δίνουν πυροτεχνήματα και φωτοβολίδες.

Σκάνδιο Το 1879 ο Λαρς Φρέντρικ Μίλσον (Lars Fredrik Nilson) και η ομάδα του, ανακάλυψαν το νέο (τότε) χημικό στοιχείο με φασματοσκοπική ανάλυση, σε μεταλλεύματα ευξενίτη και γαδολινίτη από τη Σκανδιναβία, εξ σου και η ονομασία του. Χρήσεις -Αν στο σκάνδιο προστεθεί αλουμίνιο δημιουργείται ένα πολύ ισχυρό κράμα που χρησιμοποιείται στην αεροναυπηγική βιομηχανία. Στο ρωσικό στρατιωτικό αεροσκάφος MiG-21 καιMiG-29 χρησιμοποιείται αυτό το υλικό. Λόγω του υψηλού κόστους, τα κράματα τιτανίου είναι πολύ πιο συχνά και χρησιμοποιούνται στα αεροσκάφη. -Τα κράματα σκάνδιου χρησιμοποιούνται επίσης σε κάποιο αθλητικό εξοπλισμό υψηλής απόδοσης. Αυτό περιλαμβάνει τα ρόπαλα μπέιζ-μπώλ, τα ποδήλατα αγώνα και τα ραβδιά λακρός. -To ιωδιούχο σκάνδιο χρησιμοποιείται με ιωδιούχο νάτριο για να δημιουργήσει εκκένωση αερίου στους λαμπτήρες. Είναι μια ισχυρή πηγή φωτός και χρησιμοποιούνται συνήθως για να αντανακλούν το φως του ήλιου για τις τηλεοπτικές φωτογραφικές μηχανές. - Ένα ραδιενεργό ισότοπο του σκανδίου χρησιμοποιείται σε εξέδρες άντλησης πετρελαίου ως ανιχνευτής για να βοηθήσει στην ανάλυση του αργού πετρελαίου.

Λανθάνιο Το Λανθάνιο ανακαλύφθηκε από τον Carl Gustaf Mosander το 1839 στην Σουηδία. Η καταγωγή του ονόματος προέρχεται από την ελληνική λέξη «λανθάνειν» που σημαίνει κρύβομαι. Ο Carl Gustaf Mosander αναγνώρισε το στοιχείο λανθάνιο σε μη καθαρό νιτρικό Δημήτριο το 1839. Η εξαγωγή του είχε ως αποτελέσματα το οξείδιο του λανθανίου La2OH3. Οι υπόλοιπες λανθανίδες ανακαλύφθηκαν αργότερα από τον προσδιορισμό των προσμίξεων σε ενώσεις Ύτριου και Δημήτριου Χρήσεις - Οι ενώσεις που περιέχουν λανθάνιο χρησιμοποιούνται στις εφαρμογές φωτισμού, ειδικά από τη βιομηχανία κινηματογραφικών ταινιών για το φωτισμό και την προβολή σε στούντιο. - Βελτιώνει την αλκαλική αντίσταση του γυαλιού και χρησιμοποιείται στην κατασκευή των πρόσθετων οπτικών γυαλιών. - Σε μικρότερες ποσότητες χρησιμοποιείται ως πρόσθετη ουσία για να παράγει τον κονδυλώδη χυτοσίδηρο. -Τα κράματα σφουγγαριών υδρογόνου που περιέχουν λανθάνιο παίρνουν ανατρεπτικά μέχρι 400 φορές τον όγκο του υδρογόνου. Η θερμότητα απελευθερώνεται, επομένως αυτά τα κράματα έχουν διατηρήσει την ενέργεια του οικοσυστήματος.

Γάλλιο Το Γάλλιο ανακαλύφθηκε από τον Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran το 1875 στη Γαλλία. Το όνομα του προέρχεται από την Λατινική λέξη Gallia που σημαίνει Γαλλία και ίσως από την Λατινική λέξη Gallus. Το Γάλλιο ήταν ένα στοιχείο του οποίου η ύπαρξη προβλέφθηκε από τον Mendeleev το 1871. Αυτός πρόβλεψε ότι, το τότε άγνωστο στοιχείο Γάλλιο θα έπρεπε να ταιριάζει με τις ιδιότητες του αλουμινίου και πρότεινε την εξής ονομασία για το στοιχείο << ekaaluminium>> το οποίο συμβολίζεται Ea. Οι προβλέψεις του για τις ιδιότητες του Γαλλίου ήταν αξιοσημείωτα κοντά στην πραγματικότητα. Ο Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran το ανακάλυψε με φασματοσκοπία και την ίδια χρονιά απέκτησε το ελεύθερο μέταλλο από την ηλεκτρόλυση του διαλύματος υδροξειδίου του Γαλλίου Ga(OH)3 σε ΚΟΗ Χρήσεις: - Το γάλλιο διαβρέχει το γυαλί ή την πορσελάνη, και διαμορφώνει έναν λαμπρό καθρέφτη όταν χρωματίζεται στο γυαλί. - Χρησιμοποιείται για την ενίσχυση και παραγωγή συσκευών στερεάς μορφής όπως είναι το τρανζίστορ. - Τα αρσενίδια του Γαλλίου μετατρέπει τον ηλεκτρισμό σε συνεπές φώς. - 90 τόνοι του γαλλίου (2 ή 3 έτη παγκόσμιας παραγωγής) χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ηλιακών νετρίνων με την χρήση της αντίδρασης : NU + 71Ga > 71Ge + e. Το ποσοστό, αν και είναι πολύ χαμηλό (λιγότερο από 1 αλληλεπίδραση ανά ημέρα σε 30 τόνους του Ga) καθιστά το γάλλιο μοναδικό για αυτό τον σκοπό. - Κράματα.

Ύττριο Το Ύττριο ανακαλύφθηκε από τον Johan Gadolin στο 1794 στη Φινλανδία. Η καταγωγή του ονόματος προέρχεται από το όνομα του χωριού του «Ytterby» κοντά στο Vaxholm της Σουηδίας. Το Οξείδιο του υττρίου Υ2Ο3 ανακαλύφθηκε σε ένα μέταλλο που ονομάζεται gadolinite από το Ytterby. Το Ytterby είναι η περιοχή του λατομείου στη Σουηδία η οποία περιέχει πολλά ασυνήθιστα ορυκτά που περιέχουν έρβιο, τέρβιο, και υττέρβιο καθώς και ύττριο. Ο Friedrich Wöhler πήρε το μη καθαρό στοιχείο το 1828 από τη μείωση του άνυδρου χλωριούχου (YCl3) με κάλιο Χρήσεις: - Το YVO4 ευρώπιο, και Y203 τα φωσφορικά άλατα ευρωπίου δίνουν το κόκκινο χρώμα στις οθόνες έγχρωμης τηλεόρασης - Το οξείδιο του υτρίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή γρανατών οι οποίοι είναι πολύ αποτελεσματικά φίλτρα μικροκυμάτων - Ο σίδηρος Υτρίου, αλουμινίου και τα γρανιτικά πετρώματα γαδολινίου έχουν ενδιαφέρουσες μαγνητικές ιδιότητες. Τα γρανιτικά πετρώματα του υτρίου σιδήρου είναι επίσης εξαιρετικά αποδοτικά και χρησιμοποιούνται ως όργανα αποστολής σημάτων και ως μετατροπείς της ακουστικής ενέργειας - Χρησιμοποιείται ως καταλύτης για τον πολυμερισμό - Πιθανή χρήση σε κεραμικά και σε γυαλί, όπως το οξείδιο έχει υψηλό σημείο τήξης και προσδίδει αντοχή στα χτυπήματα ενώ χαρακτηρίζεται από χαμηλή ποσότητα γυαλιού - Αυξάνει την δύναμη στα κράματα μετάλλων όπως το χρώμιο, το αλουμίνιο και μαγνήσιο

Δημήτριο Το Δημήτριο ανακαλύφθηκε από τους Wilhelm von Hisinger, Jöns Jacob Berzelius και Martin Klasproth το 1803 στη Σουηδία, Γερμανία. Η καταγωγή του ονόματος προήλθε από τον αστεροειδή «Ceres» ο οποίος ανακαλύφθηκε το 1801 δύο χρόνια πριν από την ανακάλυψη του στοιχείου. Το Δημήτριο δεν βρίσκεται ποτέ στη φύση ως ελεύθερο στοιχείο. Βρίσκεται σε μέταλλα στην άμμο μοναζίτη [(CE, Λα, κ.λπ.) PO4] (CO3) Φ], σε μεταλλεύματα που περιλαμβάνουν μικρές ποσότητες σε όλα τα στοιχεία σπάνιων γαιών. Άλλα μεταλλεύματα περιλαμβάνουν αλλανίτη και σαμαρσκίτη. Είναι δύσκολο να χωριστεί από άλλα στοιχεία σπάνιων γαιών Χρήσεις - Χρησιμοποιείται ως συστατικό κράματος μετάλλου για την κατασκευή ορυκτών αυτοαναφλέξιμων κραμάτων για τους αναπτήρες, κ.λπ. - Το οξείδιο είναι ένα σημαντικό συστατικό των πυρακτωμένων μανδυών αερίου και λειτουργεί ως καταλύτης στους «αυτοκαθαριζόμενους» φούρνους. - Σε αυτή την εφαρμογή είναι ενσωματωμένο σε εντοιχισμένους φούρνους , για να αποτρέψει την συγκέντρωση των υπολειμμάτων μαγειρέματος. - Το θειικό άλας χρησιμοποιείται εκτεταμένα ως φορέας οξείδωσης στην ανάλυση. - Χρησιμοποιείται στην κατασκευή γυαλιού και ως συστατικό στον αποχρωματισμό. - Το οξείδιο χρησιμοποιείται ως μέσο γυαλίσματος ,μιας και είναι πιο γρήγορο για γυάλισμα επιφανειών γυαλιού. - Χρησιμοποιείται σε φωτεινά τόξα άνθρακα με άλλα στοιχεία της Γής, ειδικά στην κινητή εικόνα των βιομηχανιών . - Χρησιμοποιείται ως καταλύτης στην διάλυση πετρελαίου. - Μεταλλουργικές και πυρηνικές ιδιότητες .

ΣΑΜΑΡΙΟ Το σαμάριο ανακαλύφθηκε από τον Paul Emile Lecoq de Boisbaudran το 1879 στην Γαλλία. Το Σαμάριο ανακαλύφθηκε φασματοσκοπικώς από τις αιχμηρές γραμμές απορρόφησής του , το 1853 από τον Jean Charles de Galissard Marignas σε μια τοποθεσία που ονομάζεται διδυμία. Το στοιχείο απομονώθηκε από τον Lecoq de Boisbaudran το 1879 από το ορυκτό σαμαρσκίτης. Σαμάριο ονομάστηκε προς τιμή ενός ρωσικού ορυχείου, Colonel Samarski Χρήσεις - Τόξα άνθρακα για τον φωτισμό της βιομηχανίας κινουμένων σχεδίων. - SmCo5 χρησιμοποιείταιως μόνιμο μαγνητικό υλικό με μια από τις μεγαλύτερες αντιστάσεις γνωστές στην απομαγνήτιση. - Χρησιμοποιείται σε ναρκωτικές ουσίες, κρύσταλλοι CaF2 χρησιμοποιούνται για τη χρήση λέιζερ. - Το οξείδιο του είναι καταλυτικό για την αφυδάτωση και αφυδρογόνωση της αιθανόλης - Κράματα - Ακουστικά - Απορροφητήρα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Μέσα από αυτήν την εργασία συνειδητοποιήσαμε πως όλες οι χώρες του κόσμου διαθέτουν κοιτάσματα με σπάνιες γαίες αλλά η Κίνα είναι κυρίαρχη και εξαρτώνται όλα από αυτήν. Ωστόσο η Ελλάδα διαθέτει μεγάλη ποικιλία σπάνιων γαιών και σε άφθονες ποσότητες όμως κανένας αρμόδιος δεν φαίνεται να ενδιαφέρεται γι΄ αυτό με αποτέλεσμα να μένουν ανεκμετάλλευτες.Πιθανότατα με την εξόρυξη τους η χώρα να οδηγηθεί πάλι σε ρυθμούς ανάκαμψης και να βγει από την οικονομική κρίση που πλήττει τον πληθυσμό της Ελλάδας.Επίσης κατά τη διάρκεια αυτής της έρευνας συνειδητοποιήσαμε την χρησιμότητα των σπάνιων γαιών όσο αφορά την ανάπτυξη της τεχνολογίας. Η τεχνολογία απαιτεί την ύπαρξη των σπάνιων γαιών και ταυτόχρονα με την ανάπτυξη της τεχνολογίας αναπτύσσεται και η οικονομία

βιβλιογραφιεσ http://7olykeioilioy.weebly.com/uploads/8/5/2/7/8527215/hi-tech---.pdf http://www.lygeros.org/articles?n=9682&l=gr http://www.gcex.gr/wp-content/uploads/2012/01/%CE%A3%CE%A0%CE%91%CE%9D%CE%99%CE%95%CE%A3-%CE%93%CE%91%CE%99%CE%95%CE%A3.pdf Πλανήτης Γη (εγκυκλοπαίδεια) Σπάνιες γαίες και ηγεμονικοί ανταγωνισμοί- Γεωφίδης Capital: Σπάνιες γαίες η ανερχόμενη δύναμη του ορυκτού πλούτου Σπάνιες Γαίες- στρατιωτικά βιομηχανικά Ο ρόλος του Νείλου και τα σπάνια ορυκτά του όρους Λάθρα Σπάνιες Γαίες και πράσινη χημεία http//dspace.lipntna.gr/bitst ream/123456789/8469/3/ marinoud-rareerath.pdf

www.oryktosploutos.net ΙΓΜΕ ΥΠΕΚΑ www.google.com el.wikipedia.org www.eleytherotypia.gr http://www.ptable.com/?lang=el http://el.wikipedia.org/ http://www.google.com http://www.youtube.com