科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説!毎日5分!読むだけで、みるみる科学がわかる!
格安チケット販売 おしゃれな開運の財布 ウィンサーバーSPARKプラン!

 2010年のレアアース問題
 レアアースはレアメタルつまり、地球上に量が少ない金属のなかまである。レアアースは、中国の尖閣諸島をめぐる問題で、注目された。現在、中国が世界の90%生産しているレアアースは、日本への輸出を禁止するなど、中国の外交政策のために、日本は窮地に立たされた。対策としては、他の諸外国から輸入する方法や、レアアースをリサイクルしたり、レアアースを使わない技術も考えられているが、どれも即効性はない。

 ところが、京都大学の北川宏教授らはレアメタルの一つ「パラジウム」そっくりの合金をつくり出すことに成功した。この方法を使えば、問題のレアースもつくれるかもしれない。核融合や核分裂を使わず、中世の錬金術を思わせるような、別の金属を混ぜてつくり出したその方法とは、ナノテクノロジーを駆使したものだった。

Rh+Ag=Pd?

 レアメタルそっくり、京大が新合金精製に成功
 超微細(ナノ)技術を駆使して、レアメタルのパラジウムそっくりの性質を持つ新合金を作り出すことに、京都大の北川宏教授らが成功した。元素の周期表で両隣のロジウムと銀を材料に、いわば「足して2で割って」、中間のパラジウムを作り出す世界初の手法で、複数のレアメタルの代用品の合成にも成功、資源不足の日本を救う“現代の錬金術”として注目されそうだ。

 ロジウムと銀は通常、高温で溶かしても水と油のように分離する。北川教授は、金属の超微細な粒子を作る技術に着目。同量のロジウムと銀を溶かした水溶液を、熱したアルコールに少しずつ霧状にして加えることで、両金属が原子レベルで均一に混ざった直径10ナノ・メートル(10万分の1ミリ)の新合金粒子を作り出した。新合金は、パラジウムが持つ排ガスを浄化する触媒の機能や水素を大量に蓄える性質を備えていた。(2010年12月30日  読売新聞)

 レアアースとは何か?
 レアアースとは、希土類元素(rare earth elements)のことで、スカンジウム 21Sc、イットリウム 39Y、ランタン 57La からルテチウム 71Lu までの17元素からなるグループである(元素記号の左下は原子番号)。周期表の位置では、第3族のうち第4周期から第6周期までの元素である。なお、希土類・希土とは、希土類元素の酸化物である。

 希土類元素は化学的性質が互いによく似ている。性質を若干異にするスカンジウムおよび天然に存在しないプロメチウム以外の元素は、ゼノタイムやイオン吸着鉱などの同じ鉱石中に相伴って産出し、単体として分離することが難しい。そのため、混合物であるミッシュメタルとして利用されることも多い。金や銀などの貴金属に比べて地殻に存在する割合は多いが、単独の元素を分離精製することが難しいため、2007年の現在でも「Rare=まれ」な元素であり、レアメタルに分類される。

 アメリカ地質調査所によれば、レアアースの世界の埋蔵量はおよそ9,900万トンであり、全世界の年間消費量約15万トンから比較すれば、資源の枯渇はあまり危惧されていない。レアアースは日本の工業生産品として、蓄電池や発光ダイオード、磁石などのエレクトロニクス製品の性能向上に必要不可欠な材料である。

 しかしながら下記産地にも示すように、近年の産出量の95%以上を中国のバヤンオボー鉱床とイオン吸着鉱鉱床により産出されており、生産国一国に大きく依存している政治的リスクのため、2010年頃から調達環境の悪化が顕在化した。このため日本では下記産地にもあるように、インドの漂砂、ベトナム北部のカーボナタイト、カザフスタンのウラン鉱床残渣、オーストラリアのカーボナタイトなどからの生産プロジェクトを開始した。これらの代替地から供給は早くても2012年以降であることから、2011年の必要量の確保が問題となっている。

 レアメタルとは何か?
 レアメタル、希少金属(きしょうきんぞく)は非鉄金属のうち、様々な理由から産業界での流通量・使用量が少なく希少な金属のこと。レアメタルは非鉄金属全体を呼ぶ場合もあるが、狭義では、鉄、銅、亜鉛、アルミニウム等のベースメタル(コモンメタルやメジャーメタルとも呼ばれる)や金、銀などの貴金属以外で、産業に利用されている非鉄金属を指す。

 実はレアメタルは、レア・アースを除けば地殻中の存在量は、鉄や銅の例外を除くベースメタル(コモンメタル)の存在量よりむしろ多い。レアアースが希少であるのは、採鉱される鉱石に含まれる割合が非常に少ないために、精錬による濃縮に大きな手間がかかるためである。金、銀、鉛、錫のようなベースメタル(コモンメタル)では特定の鉱石中に高い割合で目的の金属元素が含まれているので、昔から簡単な精錬方法で利用されてきたが、レアメタルはクロム、マンガン、ニッケルのように鉱石として採掘されるものは少数派で、ほとんどは他の金属鉱石中に微量が、構成金属を置換して存在している。

 レアメタルはほとんどの製造業で不可欠な素材である。半導体産業ではタングステンやモリブデン、ニッケル等が必須の素材であるし、自動車産業では白金やパラジウムなどがなければ排ガス規制をクリアできる自動車を製造できないといわれている。ただし白金を使用しない燃料電池が開発されたことから、今後白金の需要は減退するという見方もある。捨てられた携帯電話や家電製品など廃棄物からの抽出によるリサイクルも行われており、新たな資源供給源として「都市鉱山」と呼ばれている。

 レアメタルの例としては、希土類元素(レアアース)以外には、リチウム ベリリウム ホウ素 チタン バナジウム クロム マンガン コバルト ニッケル ガリウム ゲルマニウム セレン ルビジウム ストロンチウム ジルコニウム ニオブ モリブデン パラジウム インジウム アンチモン テルル セシウム バリウム ハフニウム タンタル タングステン レニウム 白金 タリウム
ビスマスなどがある。

 

参考HP Wikipedia「レアアース」「レアメタル」  

世界新資源戦争――中国、ロシアが狙う新・覇権宮崎 正弘阪急コミュニケーションズこのアイテムの詳細を見る
図解 世界資源マップ―地球規模での争奪戦が始まった!資源問題研究会ダイヤモンド社このアイテムの詳細を見る

ブログランキング・にほんブログ村へ 人気ブログランキングへ   ←One Click please