Quanto costa produrre un chilo di berillio?

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Gianfranco Scorrano, ex Presidente SCI

 E’ una domanda che non mi ero mai fatta, più interessato a vedere il prezzo unitario del reagente chimico. Sono però venuto recentemente a conoscenza di un lavoro di Nuss P e Eckelman MJ (2014) Life Cycle Assesmentof Metals. A Scientific Assessment of Metals PLoS ONE 9(7) pubblicato sulla rivista PLOS ONE come articolo open-access, cioè che può essere liberamente letto su Internet e citato, purchè si dia credito agli autori.

Ho così scoperto alcune cose che non conoscevo. Prima di tutto i metalli in uso sono passati dalla dozzina di cento anni fa, alla sessantina di oggi. Basta pensare alle superleghe, necessarie per turbine e motori jet, che hanno visto via via inserire nell’acciaio renio, tantalo e afnio.

E’utile dividere la raccolta di metalli in tre fasi: raccolta e concentrazione del minerale greggio, fusione o separazione, e infine raffinazione. Tutte e tre le fasi hanno elevate richieste di energia, in particolare la raffinazione. Naturalmente gli autori sono riusciti a calcolare le richieste energetiche dei tre passaggi (anche attraverso dati pubblicati e qualche estrapolazione) e quindi hanno potuto produrre tabelle sulla domanda energetica cumulativa (CED), sulla acidificazione, sulla eutrofizzazione, sulla tossicità umana-

Rimando gli interessati al lavoro su PLoS ONE. Voglio solo citare due grafici. Nel primo:

 berillio1

vengono paragonati i dati dei singoli metalli per il potenziale di riscaldamento globale (nero) e per i danneggiamenti all’ecosistema e alla salute umana (rosso).

Nel secondo :

berillio2

vengono invece paragonate la quantità di CO2 globale emessa per metallo nel 2008 (a sinistra) e la domanda di energia cumulativa per metallo (a destra)

Il lavoro pubblicato su PLoS ONE (IF 3,5) è accessibile http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0101298

Si tratta di 12 pagine di testo con 78 pagine di “Supporting Information” che riportano e discutono i dati per i singoli atomi.

Vi faccio l’esempio del berillio, con l’aiuto del lavoro suddetto e di quello citato dagli autori:

http://beryllium.eu/about.beryllium-and-beryllium-alloy/fcts-and-figures/beryllium-extraction

Nel 2008 gli USA hanno prodotto per estrazione circa l’80% del berillio mondiale, seguiti dalla Cina 10%, Madagascar, Mozambico e Portogallo (tutti e tre insieme 1%). Virtualmente tutto il berillio statunitense è ricavato in Utah dalla bertrandite (Be4Si2O7(OH)2) che contiene in realtà 0.3-1.5% di berillio. Il recupero di Be è ca. dell’80% . Per ricavare il Be, la bertandite è sciolta con acido solforico e il residuo insolubile (SiO2, e alluminio precipitato come allume) rimosso. La soluzione solforica viene estratta con solvente organico con il berillio che passa nella fase organica che è poi lavata con ammonio carbonato acquoso. Questa fase è ripetuta più volte, dopo di che la fase organica è trattata con una soluzione di carbonato di ammonio acquoso che precipita berillio idrossido. Per trasformare quest’ultimo in berillio, si tratta l’idrossido con una soluzione di ammonio bifloruro e il precipitato scaldato per produrre berillio floruro, che viene poi ridotto a berillio per trattamento con magnesio fuso in un crogiuolo e raffinato per fusione in una fornace a vuoto.

Il berillio è usato per produrre leghe berillio rame , usate per contatti elettrici, elettrodi per saldature a punti: la capacità di combinare forza, conducibilità e resistenza a temperature elevate fornita da leghe rame-berillio permette ai progettisti di usare terminali elettrici, fatti con queste leghe, di sezioni  minori, rispetto a quelle possibili con altre leghe. Il berillio ha anche trovato impieghi come materiale strutturale per aerei per alte velocità, missili, e satelliti per comunicazione. Il berillio è anche usato nei reattori nucleari come moderatore di neutroni.

Il consumo di berillio negli USA è stato, nel 2009, pari a 120 tonnellate per un valore di ca 17 milioni di dollari.

13 thoughts on “Quanto costa produrre un chilo di berillio?

  1. La bertrandite prende il nome dal geologo francese Léon Bertrand (Arville, 1869 – Parigi, 1947). La SGF (Società Geologica Francese) istituì, nel 1949, un premio a lui intitolato che da allora viene conferito ogni quattro anni.

  2. La notizia segnalata da Emanuela Zerbinatti a proposito del succo d’ananas è interessante ma necessita di una breve puntualizzazione diretta al giornale e agli intervistati.
    L’azione del succo d’ananas è nota da tempo nella letteratura scientifica.
    Si veda: Eur. Radiol. 2005 Oct 6;15(10):2122-9. Epub 2005 Jul 6.
    Forse non c’era bisogno di consultare anche “cuochi e dietisti”, come si legge nell’articolo di Repubblica e la spending review poteva iniziare prima.
    Perché poi trascurare il fatto che il succo va marcato con un composto di gadolinio? Dall’articolo sembrerebbe che basti bere un bel bicchierone di succo acquistato al supermercato e tutto sia pronto per l’esame.

    • Sì, credo che abbia ragione lei. Anch’io ho approfondito e pare proprio che funzioni anche da solo in virtù dell’elevata concentrazione in manganese (variabile da 3.6 mg/L – 27.2mg/L). Ho trovato pure che agli Spedali Civili di Brescia lo usavano almeno dal 2010 per fare la Colangio-RM.
      http://www.primaradiologiabrescia.it/component/content/article/34-prestazioni-esami/92-la-risonanza-magnetica.html
      Ecco cosa si dice ai pazienti:
      “La Colangio-RM è un esame abbastanza rapido (dura 20-30 minuti al massimo); almeno 20 minuti prima dell’inizio dell’esame vi verrà offerto da bere del succo d’ananas (100%), non solo per accogliervi in modo carino, ma anche perché serve ai fini dell’indagine; inoltre, nella maggior parte dei casi questa indagine non richiede la somministrazione di mezzo di contrasto.”

      Se a Bologna lo usano da due anni, Brescia mi pare sia arrivata prima e con meno clamore mediatico. O sbaglio?

  3. il fenomeno è conosciuto da almeno 20 anni; allora voi mi direte ma come mai non è diffuso nel mondo? la questione vera è che si tratta di qualcosa che abbassa il PIL: vi immmaginate quale riduzione di vendite di mezzi contrasto ci sarebbe se questa tragica pratica (tragica per le tasche di chi produce e vende mezzi di contrasto) si sviluppasse? http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7997537 http://www.osrt.net/documents/2008/Alternative%20Contrast%20Agents-2008.pdf http://tomogram.ru/pdfs/MRI.pdf

    • c’è però un fatto che i fanatici del complottismo, della lotta alle lobbies e chi più ne ha più ne metta faranno di tutto per nascondere: ad alte dosi anche l’acqua può essere mortale. Infatti il succo d’ananas, che per funzionare deve essere al 100% può essere controindicato in diabetici e neonati il cui metabolismo immaturo potrebbe non consentire di smaltire un simile carico di carboidrati. Senza contare che l’ananas potrebbe essere più sgradito dei beveroni sintetici dati di solito ai pazienti quindi anche la motivazione della compliance verrebbe meno nel giustificare l’uso del naturale rispetto all’artificiale. A me per esempio l’ananas non piace più di tanto ma lo posso sopportare se è per un esame, ma se fosse di pompelmo preferirei avere la scelta del “bibitone chimico”: la quantità necessaria sarebbe di certo minore e riuscirei a buttarla giù più in fretta

  4. in definitiva: ben venga la ricerca di alternative e una sana valutazione costo/efficacia che oltretutto incentiverebbe le aziende produttrici di mezzi di contrasto a trovare soluzioni coi vantaggi del naturale ma senza i suoi effetti collaterali. Purché non la si intenda come la ricerca della panacea che d’un colpo risolve ogni problema, va bene per tutto e piace ai pazienti perché è “naturale”

    • Cara Emanuela non ne faccio un problema di naturalità e nemmeno di sapore, ma di costo; un litro di spremuta di qualunque frutto al supermercato costa un ennesimo del litro di beverone sintetico; in pratica con la scusa della necessità “chimica” profitti ingiustificati fluiscono a latere della salute, tutto qui.

      • Emanuela, sono d’accordo con le tue considerazioni e ti ringrazio non solo per avermi spinto a studiare l’argomento ma anche per il contributo di ragionevolezza che hai portato al blog.

      • Eh, purtroppo io sono medico: la gradevolezza del paziente non la posso trascurare perché è quella più che i problemi di costo o di produttori a far decidere se il paziente assumerà o meno un farmaco o un mezzo di contrasto. A volte basta il colore di una sostanza o di una pillola a fare un’enorme differenza nella compliance. Questi pazienti poco … pazienti 😉

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