Oxidy praseodymu, ceru, lanthanu, neodymu, samaria a gadolinia (zdroj: Wikipedia)

Vzpomínáte si ještě ze školní chemie na Mendělejevovu tabulku prvků? Pokud nikoliv, zde ji pro připomenutí máte:

Zdroj: SEVT

„Vzácné zeminy“ jsou ten světle žlutý blok 14 prvků dole, počínaje cerem a konče luteciem; kromě toho se k nim připočítává skandium, yttrium a lanthan z „modrého bloku“. Některé z nich mají roztomile lokální názvy podle toho, kde byly objeveny, nebo které město chtěl jejich objevitel poctít. Tak například podle švédského městečka (tehdy vesnice) Ytterby se jmenují hned dva tyto prvky, yttrium a ytterbium. Asi proto, aby se snáze rozlišovaly.

Pojem „vzácné zeminy“ je značně zavádějící, protože nejde o nic hlinitého, ale o kovy. Co se jejich vzácnosti týče, vytvoříme-li tabulku prvků podle jejich zastoupení v zemské kůře (což je ta část zeměkoule, která je nám se současnými těžebními technikami aspoň nějak dostupná), řada těchto prvků je zhruba stejně vzácná jako měď nebo olovo, na které jsme zvyklí z běžného života. Poměrně vzácné lutecium je stále ještě zastoupeno zhruba stejně jako jód. Jinými slovy, posčítají-li se hmotnosti vzácných kovů napříč planetou, jde pořád ještě o pořádné megatuny.

Agregovaná hmotnost ale není všechno. K tomu, abyste něco mohli těžit, potřebujete rozumnou koncentraci na jednom místě. Představte si hromadu dvacetikorun na podlaze vs. ty samé dvacetikoruny ve stejném počtu, ale vyskládané podél silnice v intervalu jednoho kilometru od sebe. To první se vyplatí shrabat, to druhé by šel sbírat snad jen velmi chudý chodec-hraničář. (Sorry, Aragorne.)

Větší koncentrace těchto kovů v jednom místě už zase tak běžná není.

Pro běžné „makro“ užití nejsou kovy vzácných zemin moc praktické, lžičku z ceru nebo plechovku z lanthanu nikdo doma nemá (oba tyto kovy jsou dost zběsile reaktivní). Nicméně jako příměsi do určitých materiálů jsou extrémně užitečné až nezbytné. Ony totiž netvoří v té Mendělejevově tabulce separátní skupinu náhodou – mají specifickou charakteristiku svého elektronového obalu, což jim dává velice zvláštní elektromagnetické vlastnosti. Dokáží katalyzovat některé reakce, vytvářet silné magnetické pole, za některých okolností vyzařovat světlo atd. A v těchto rolích je vesměs nejde plnohodnotně nahradit.

Z čehož ovšem plyne, že chcete-li vyrábět některé moderní součástky, např. silné magnety, neobejdete se bez nich. A zde nastává ten zásadní problém: tak, jak se věci mají, dodává plus mínus 90 % kovů vzácných zemin na světový trh Čína. A ta se rozhodla využít svého postavení a poměrně tvrdě regulovat jejich vývoz.

Zábavná to situace – strategická závislost na konkrétní surovině, respektive třídě surovin. Není to úplná novinka, moderní civilizace už ji zažila několikrát. Ropný kartel OPEC svého času vyhnal ceny ropy do výšin, když se Arabům nepodařilo (již poněkolikáté) v jomkipurské válce porazit Izrael. Brazílie byla jeden čas jediným producentem kaučuku (viz: Zapomenuté příběhy, kapitola „Doba gumová“) a Chile zase ve velkém produkovalo ledek, nezbytný pro muniční výrobu i hnojení polí (viz: Zapomenuté příběhy 5, zmíněno v kapitole „Poklad jménem guáno“).

Zhruba řečeno, nikomu to moc dlouho nevydrželo.

Lze těžit vzácné zeminy i mimo Čínu? Nepochybně, koneckonců vesnice Ytterby neleží někde u Šanghaje, a i ve zbytku světa nějaké ty zdroje jsou. Nicméně bude to vyžadovat změny, se kterými se bude muset naše politická scéna smířit (v Japonsku už se s tím smířili dávno – asi pociťují ten tlak více než my):

• za prvé uvolnění určitých ekologických regulací, zejména v oblasti práce s radioaktivním materiálem, protože spousta rud, ve kterých se tyto kovy nacházejí, je od přírody lehce radioaktivní. To je přesně něco, s čím si Čína neláme hlavu, kdežto u nás je radioaktivita synonymem Svítícího Kostlivce s Velmi Výkonnou Kosou. No, tak tohle bude těžko skousnutelné pro tu rudozelenou levici. V Evropě je dost silná na to, abychom zde tento vývoj vůbec čekat nemohli. V USA či Austrálii se dá čekat pozitivnější přístup;
• za druhé ochotu ten těžařský průmysl pak nějakou formou dotovat ze státního, což zase bude dost těžké pro každého, kdo propaguje vyrovnané rozpočty, zodpovědné hospodaření apod. Některé pokusy těžit v USA tyto kovy ve velkém měřítku komerčně totiž skončily tím, že Čína jednoduše zaplavila trh levnou komoditou, počkala si, až příslušné podniky zkrachují, a pak si v nich dokonce ještě nakoupila nějaké majetkové podíly za levno. Takové věci se holt stávají, stojí-li proti vám vláda 1,5-miliardového státu, která má ty své doly pod plnou kontrolou a může hýbat s cenou, jak se jí zachce.

Pak je tu samozřejmě ještě třetí možnost, která je ale otázkou „šťastné náhody“ v tom smyslu, že musíte na něco „kápnout“. Někdy lze spotřebu vzácného materiálu snížit buď lepším designem, nebo jeho nahrazením něčím jiným. V rámci ropné krize se třeba poprvé začalo vážně řešit, „za kolik na sto“ ta auta jezdí, a když Britové za první světové války odřízli Němce od dovozu chilského ledku, přišla na svět Haber-Boschova syntéza, která jej dokázala nahradit.

„Papalášská“ Tatra 613, u které Autorevue.cz naměřila spotřebu 18 litrů na 100 km; to byl ještě „předkrizový“ model. Foto Ondřej Ertl, zdroj: Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Nevím ale, zda můžeme s něčím takovým počítat v případě kovů vzácných zemin. Prvky nejsou sloučeniny; jsou to prvky, elementy, základní stavební kameny hmoty. Jejich vnitřní vlastnosti půjde jen těžko napodobit.

Takže jinými slovy: olověné obleky a do práce, nebo se smířit s tím, že cizí mocnost bude dle libosti „utahovat kohoutky“. Žádná třetí možnost se zatím moc nerýsuje.

Jo, a ještě jednu věc se budeme muset naučit, a ta není nijak triviální: pořádné rafinační techniky. Některé průmyslové aplikace totiž ty kovy vzácných zemin vyžadují v mimořádně vysoké čistotě. V Číně to umějí, ale jestli to někdo umí ve zbytku světa … no, to se ukáže.

Hudební epilog

Nový díl ZP8 má dvanáct kapitol, opět povybíraných z různých koutů historie. Ne všechno jsou osudové události, tolik zapomenutých osudových událostí bohužel „po ruce“ není. Ale věřím, že u žádné kapitoly se nudit nebudete.

Knihu