Els imants de neodimi són un tipus d'imant de terres rares fet d'elements de terres rares. Els elements de terres rares són metalls que es troben a l'escorça terrestre i aquests materials s'han d'extraure per a la producció d'imants de neodimi. El procés d'extracció pot causar danys al medi ambient si es fa de manera inadequada o sense gestionar acuradament els productes químics utilitzats en el procés. A més, la fabricació d'imants de neodimi pot alliberar substàncies químiques perilloses al medi ambient.
La mineria il·legal de neodimi és un problema constant i pot causar danys ambientals importants. Aquest tipus de mineria no regulada sovint es porta a terme en zones remotes amb poques regulacions i salvaguardes, la qual cosa comporta un augment de la contaminació tant del procés miner com de l'eliminació de residus no regulada. A més, els miners il·legals sovint utilitzen mercuri per extreure neodimi del mineral, alliberant-lo al medi ambient i contribuint a una major contaminació.
La producció d'imants de neodimi també pot tenir impactes ambientals negatius. Això es deu a l'ús de productes químics perillosos, com l'àcid sulfúric i l'àcid clorhídric, durant el procés de fabricació. Aquests productes químics poden danyar la vida salvatge i els ecosistemes locals si no s'eliminen correctament. A més, la mineria i el processament del mineral de neodimi poden alliberar partícules de pols, que poden contaminar l'aire i l'aigua de la zona circumdant.
Usos comuns dels imants
La producció mundial d'imants, tant permanents com electroimants, és enorme. El 2018, es va estimar que la producció mundial d'imants de terres rares era d'uns 4,5 milions de tones. D'això, els imants de boro de ferro de neodimi (NdFeB) van representar més del 95 per cent. Es diu que aquest tipus d'imant és un dels més forts i estables entre els imants permanents.
Els imants NdFeB s'utilitzen en una varietat d'aplicacions, com ara motors i generadors elèctrics, micròfons, altaveus, auriculars, bombes i compressors. També s'utilitzen en discs durs d'ordinadors, eines elèctriques, escàners de ressonància magnètica i una sèrie de tecnologies d'energia verda. Amb la seva àmplia gamma d'aplicacions, no és d'estranyar que els imants de NdFeB s'hagin convertit en productes bàsics increïblement valuosos. La demanda d'aquest tipus d'imants està creixent any rere any, i són cada cop més importants en un entorn de producció global.
Comproveu la vostra llar i estem segurs que trobareu alguna cosa que s'hagi magnetitzat dins dels seus components interns. Per exemple, alguns dels usos més freqüents són els imants per part dels fabricants. Els imants proporcionen un segellat hermètic, milloren la potència en certs dispositius electrònics i ajuden a l'estabilització.
Producció d'imants de neodimi i consum de recursos
Els imants de neodimi són un tipus d'imant permanent fet d'un aliatge de neodimi, ferro i bor. Els imants permanents s'anomenen així perquè mantenen les seves propietats magnètiques fins i tot quan estan exposats a un camp magnètic. Els imants permanents estan fets de metalls naturals que es magnetitzen fàcilment, com el cobalt, la ferrita, el ferro, el níquel i els metalls de terres rares. Aquests materials ferromagnètics es combinen i alteren per crear imants complexos i duradors preparats per al seu ús en sectors industrials i comercials. Dit d'una altra manera, els imants tenen camps magnètics permanents. Aquests imants són increïblement potents i s'utilitzen àmpliament per a una varietat d'aplicacions, des d'electrònica de consum fins a energia neta. Tanmateix, la seva producció té implicacions importants en el consum de recursos.
La principal font d'imants de neodimi són els minerals de terres rares, que s'extreuen i es refinen per extreure el neodimi. Malauradament, aquest procés requereix un consum increïble de recursos i requereix l'ús d'una varietat de productes químics que poden tenir impactes ambientals adversos. La principal font de minerals de terres rares és Mongòlia interior, que produeix al voltant del 80% del subministrament mundial. A mesura que augmenta la demanda d'imants de neodimi, es fa més pressió sobre la gent i el medi ambient de Mongòlia interior per augmentar la producció, cosa que augmenta la tensió dels recursos.
Per tant, és important que els que utilitzen imants de neodimi siguin conscients de les implicacions del seu consum de recursos i prenguin mesures per limitar els impactes ambientals de la seva producció. Avaluació del cicle de vida temporalment explícita com a eina de presa de decisions sobre el rendiment ambiental en el desenvolupament de projectes de terres rares. Això pot incloure l'obtenció de minerals de terres rares sostenibles o la substitució d'imants de neodimi per altres materials quan sigui possible. Fent aquests canvis, podem reduir el consum de recursos de la producció d'imants de neodimi i, finalment, ajudar a protegir el medi ambient.
Algunes empreses fins i tot han començat a produir imants exclusivament reciclats. Els imants també són una alternativa sostenible a molts productes d'un sol ús. En espais comercials i comercials, els imants són ideals per substituir articles d'un sol ús com ara adhesius, pancartes de paper, cinta adhesiva i molt més.
Impactes ambientals de la producció mundial de Nd/Pr i Dy/Tb per a aplicacions d'imants el 2013 i el 2035
Les figures 6 i 7 mostren com s'utilitzen Nd i Pr en aplicacions d'imants a tot el món per al 2013 i el 2035. Les dades es normalitzen mitjançant les estimacions d'impacte ambiental global per a l'any 2000 (van Oers, 2015). El valor absolut inclou la informació de suport S3. La toxicitat humana de la producció de Nd/Pr és evidentment el problema ecològic més important. De la mateixa manera, la degradació ecològica de l'atmosfera terrestre té relativament poca importància.
La demanda de liti i cobalt podria augmentar de deu a vint vegades el 2050 a causa dels cotxes elèctrics. S'estima que la demanda de disprosi i neodimi augmentarà de set a vint-i-sis vegades durant els propers 25 anys com a conseqüència devehicles elèctricsi aerogeneradors. Però els REE també tenen perspectives nefastes: la manera com les empreses extreuen REE danya en gran mesura les comunitats i contamina les zones circumdants.
Com afecten els imants al medi ambient?
Malauradament, els imants també són una part important de la contaminació ambiental, així com del canvi climàtic, i la contaminació és un problema a tot el món. Els imants es poden fabricar amb recursos no renovables com ara metalls.
La producció primària d'elements de terres rares (REE) utilitzats en imants de neodimi-ferro-bor (Nd-Fe-B) està associada amb impactes ambientals tant de la mineria com del processament. S'ha suggerit que el reciclatge d'imants de ferralla Nd-Fe-B reduiria la producció primària de REE i, per tant, els impactes ambientals.
En general, els imants poden tenir efectes tant positius com negatius sobre el medi ambient. És important tenir en compte el seu inventari de cicle de vida i l'energia utilitzada en els seus processos de producció i reciclatge. A més, l'eliminació adequada dels imants al final del seu cicle de vida pot ajudar a reduir els residus perillosos i conservar els recursos. Mitjançant aquests passos, els imants es poden utilitzar d'una manera respectuosa amb el medi ambient que ajuda a reduir els seus impactes ambientals i contribueix al desenvolupament sostenible.
Per entendre els impactes ambientals dels imants permanents, és necessari realitzar una avaluació del cicle de vida (ACV). Aquest tipus d'avaluació contempla totes les etapes del procés de producció, des de la mineria d'elements de terres rares fins a l'eliminació d'imants al final de la seva vida útil. Mitjançant l'anàlisi dels impactes potencials de cada pas, és possible identificar on es poden fer millores i com reduir el dany ambiental associat als imants de neodimi al llarg de la seva vida útil.
En comprendre l'impacte ambiental d'aquests imants, les organitzacions poden esforçar-se per minimitzar la seva petjada prenent decisions de compra sostenibles i implementant bones pràctiques que limiten el dany ambiental dels imants de neodimi. A més, mitjançant la investigació de pràctiques de mineria i producció responsables, les organitzacions poden assegurar-se que estan fent compres que minimitzin els impactes negatius sobre el medi ambient. En última instància, amb una consideració i una gestió acuradas dels seus processos i productes, les organitzacions poden reduir els impactes ambientals dels imants de terres rares.
