Teadus ja tulevik

Millised maavarad peituvad sinu nutitelefonis?

Rubriiki toetab

Mis on peidus pinna all? Sellele küsimusele on erinevaid vastuseid otsitud juba aastatuhandeid. Mida kiiremini areneb tehnoloogia, seda rohkem vajatakse erinevates valdkondades kõikvõimalikke maapõueressursse, millest palju tänaseni veel avastamata on.

Nutitelefonid koosnevad paljudest elementidest

Kui hoiad käes nutitelefoni, siis tõenäoliselt ei mõtle sa sellele, et materjalid, millest seade tehtud on, pärinevad suuresti meie maapõuest. Aja möödudes on nutiseadmetest saanud eraldi tööstus, mille tegevus tõotab lähitulevikus veelgi kasvada. Milliseid väljakutseid esitab see fakt geoloogidele?

Nutitelefonid on suures osas valmistatud maapinna sügavustes peituvatest erinevatest ressurssidest. TalTechi maapõueressursside programmijuhi Rutt Hintsi sõnul võib tänastest nutitelefonidest leida üle 70 elemendi.

“Ehk siis on kergem küsida, millised maapeal leiduvad elemente (kokku ligi 90) nutiseadmete tootmiseks ei kasutata. 83st mitteradioaktiivsest elemendist jääb kõrvale vaid väike osa,” selgitas Hints.

Arvestades vajaminevate toormete hulka, avaldab nutitelefonide komplekssus tõeliselt muljet. “Nutitelefoni teevad targaks metallid. Viimaste arv erinevates nutitelefonides võib küündida pea 60ni,” rääkis Rutt Hints.

Nende seas mängivad erilist rolli haruldased muldmetallid, millest 16 (olemasolevast 17st) leiab kasutust erinevates nutitelefonides. “Aga ka sellised kallid metallid nagu kuld, hõbe, volfram ja koobalt kuuluvad elementide nimekirja, milleta nutitelefone tänasel kujul ei eksisteeriks,” ütles ta.

Kuna vajalikud toormed saadakse suures osas Maa kivimite kaevandamisel, on nende ressursid piiratud – juurde neid ju ei teki. Seega pakub maapõu geoloogidele palju avastamisrõõmu, aga sealhulgas ka väljakutseid.

Mitte ainult seadmed

Toormekulu nutitelefonide tootmisel ei piirdu ainult nutitelefonide tootmisega, vaid ka nende pakendamisega. Mobiilipakenditega seotud plastikjäätmete vähendamiseks on tootjad täna piiramas plastiku kasutamist erinevates pakendites.

Kuid prognoosid, mis ennustavad ühe või teise primaarressursi peatset lõppemist, põhinevad Rutt Hintsi sõnul siiski vääral arusaamal ressursside olemusest.

“Arvatakse, et kõik, mida täna ühe või teise maavara varudeks loetakse, on “kõik, mis maailmas reaalselt olemas on“. Tegelikkuses sõltub teadaolevate varude hulk maakoore uuritusest ja inimkonna võimekusest ning vajadusest uusi ressursse kasutusele võtta,” selgitas ta. Viimane toob meid taaskord väljakutsete juurde.

Kuigi mobiil- ja nutitelefone on tänaseks kasutatud vaid paarkümmend aastat, jookseb tööstus juba mõnes mõttes kaevandamisega ühist võidujooksu.

“Ühe maagileiukoha kasutuselevõtt esmaavastamisest kuni kaevandamise alustamiseni võtab aega mitukümmend aastat. Et uue tehnoloogia areng on toimunud kiiremini, kui võime prognoosida tuleviku toormevajadusi ning teha investeeringuid kõrgtehnoloogiliste seadmete tootmiseks vajalike uute maavaraleiukohtade avastamiseks ja kasutuselevõtuks, võib lähikümnendite perspektiivis tekkida toormete defitsiit mitmete nutitelefoni minevate metallide osas. Näiteks liitiumi nõudlus kasvab 2050. aastaks prognoositavalt pea kümnekordselt,” näitlikustas Hints.

Targad seadmed tekitavad nõudlust

Et nutiseadmed ja nendega seotud tarvikud on äärmiselt materjalikulukad, nähakse primaartoormete kasutamise asemel ühe lahendusena toormete ringmajandust, mille arenguruum on e-jäätmete ümbertöötlemise mahtusid vaadates väga suur – taaskasutusse võetakse haruldastest muldmetallidest seni vaid 5%.

“Mobiiltelefonides olevate ressursside taaskasutust takistab nende ehituse komplekssus ja mudelite paljusus. Suured nutitelefonide tootjad nagu Apple on arendamas roboteid, mis suudaksid vanad nutiseadmed algosadeks jagada, et erinevaid komponente, sealhulgas haruldasi muldmetalle, oleks võimalik efektiivselt taaskasutada,” rääkis Rutt Hints.

Tulevikus tõotab taaskasutatavate materjalide hulk nutitelefonides kindlasti kasvada. “Taaskasutada saab aga ainult materjale, mis on juba kasutuses. Nutitelefonide kõrval on maailmas korraga “targaks muutumas” ka väga palju teisi igapäevaseid tehnoloogiaid. Uute tehnoloogiate väga lai kasutuselevõtt on lähitulevikus tekitamas toormenõudlust, mille puhul ka jäätmete 100% taaskasutamine ei kata ligilähedaseltki majanduse vajadusi,” rääkis ta.

Eestis peituvad ressursid

Eestis kivimites on mitmeid potentsiaalseid ressursse, mida nutiseadmete tootmiseks vaja läheb. “Karbifosforiidis sisalduvat fosforit ja haruldasi muldmetalle leiab nutitelefonide mikrofonide ja kõlarite püsimagnetites, ekraanide LED valgustusest ja elektroonikast. Teisest potentsiaalsest tulevikuressursist, graptoliitargilliidist, leiab molübdeeni, vanaadiumi, plii ja tsingi, mis on kõik olulised nutitelefonide elektroonikakomponentide tootmisel,” tõi Hints välja.

Et maapõuest peituvaid ressursse teaduslikult uurida, sai Eestis hiljuti algatatud riiklik programm nimega ResTA. Uuringutes, kus osalevad ka TalTechi geoloogia instituudi teadlased, on muuhulgas fookuses Eesti maapõues leiduvate kõrgtehnoloogiliste toodete tootmiseks vajalikud ressursid. Ühtlasi uuritakse, kuidas maapõues olevaid ressursse efektiivsemalt tulevikus ära kasutada ning millised on võimalused nende edasiseks kasutuselevõtuks.

Maapõueressursid pakuvad väljakutseid

TalTechi maapõueressursside bakalaureuseõppekaval saab välitööde, praktikate ja erinevate projektide käigus omandada selgelt tulevikku vaatava eriala, mis võimaldab tudengil uurida nii maavarasid kui viia end õpingute abil kurssi ka näiteks erinevate kaevandamistehnoloogiate ja muude vajalike tööprotsessidega.

Maapõuespetsialistide tööpõld on väga lai ning tagab lõpetajale kindla töökoha, seda soovi korral kasvõi maailma teises otsas. Nii kaua, kui maailmas on vaja maapinna sügavustes leiduvaid ressursse, on vaja häid valdkonnaspetsialiste, mistõttu jätkuvad geoloogia valdkonnas erinevad tegevused, mis võimaldavad õppijal siduda end nii teadustöö kui erinevate mäendusettevõtetega.

Kandideerimine maapõueressursside erialale on juba alanud. Avalduse TalTechi saab esitada juba praegu läbi sisseastumise infosüsteemi SAIS.

Selles rubriigis vahendame maailma teadusuudiseid, tulevikuvaateid ning oma kõige põnevamaid tegemisi.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.