Sjeldne jordarter (SJA) kalles også det sorte gullet for det 21. århundre. Disse er kritiske høyteknologiske metaller som er viktige for at vi skal få til en effektiv grønn industri og dermed en grønnere hverdag.
Både legemidler, elektriske kjøretøyer, mobiler, vindturbiner, tilsetningsstoffer i drivstoff og gjødsel samt annen høyteknologisk industri benytter seg av mineraler som f.eks. scandium og gadolinium. Men kan bruken av disse også skade livet i fjordene våre, omgivelsene og maten vi skal spise? Kan de rett og slett havne i havet i forbindelse med bruk?
Hva kommer ut av byen?
Dette skal altså forskere ved SINTEF Ocean finne ut mer om i løpet de neste årene. Prosjektet heter ELMENTARY og har fått 11 millioner kroner fra Forskningsrådet.
– Vi vet at når disse mineralene blir brukt som tilsetningsstoffer blir de bearbeidet, og kan dermed oppføre seg annerledes i naturen når de slippes ut, enn når de ligger i sin naturlige form i jorda. Men til dags dato vet vi ingenting om konsentrasjonen av sjeldne jordarter som et resultat av at de brukes i f.eks. mobiltelefoner i marine områder i Norge, og hvilken mulig effekt de kan ha på marine arter. Derfor er det viktig å finne ut mer, sier SINTEF-forsker Julia Farkas, som er prosjektleder for ELEMENTARY.
En båttur på fjorden gir Julia Farkas det hun vil ha. Glassklart sjøvann hentet like utenfor Trondheim sentrum. Etter hver skal slike vannprøves hentes flere steder fra og testet for innhold. Foto: Anne-Lise Aakervik
Sammen med forskere fra Danmark og Tyskland skal de undersøke distribusjonen av sjeldne jordarter i tre norske områder og fjorder.
Hotspots
– Vi har plukket ut noen «hot spots» der vi måler konsentrasjoner av SJA i kystmiljøer relatert til mulige utslippsområder. Sjøen utenfor Trondheim by er et slikt sted. Vi startet opp i sommer og vil gjennomføre første tokt i høst. Der skal vi hente prøver og se om vi finner positive avvik fra normale mengder stoffer fra sjeldne jordarter, som viser at dette er utslipp etter menneskelig bruk.
I dette området er det spesielt gadolinium forskerne ser etter, som brukes i medisinsk kontrastvæske. Når gadolinium benyttes som kontrastvæske, får det en hinne som holder det stabilt og reduserer bivirkninger. Det vi ikke vet er hva som skjer med denne overflata når det havner i havet. Vil den endre oppførsel, gå i oppløsning slik at stoffet sprer seg i det marine miljøet og f.eks. akkumuleres i fisk?
Fakta om prosjektet og sjeldne jordarter:
Grunnstoffer i sjeldne jordarter – REE (engelsk: Rare Earth Elements, ordrett 'sjeldne jordgrunnstoffer') er en samlende betegnelse for inntil 17 ulike grunnstoffer og brukes noen ganger også om mineralene de danner. Stoffene brukes i produksjonen av biler og en rekke forbruksvarer som mobiltelefoner. Kina har stått for mesteparten av verdensproduksjonen av flere av de sjeldne jordartene, men det er samtidig store reserver av slike råstoffer i Norge.
I prosjektet har forskerne som mål å studere konsentrasjoner av antropogent frigjorte SJA i kystmiljøer ved fire forskjellige steder og deres akkumulering i utsatte organismer. Videre skal de bruke miljømessige og kommersielt viktige fiskearter, for å studere mulige effekter av SJA.
Partnere i prosjektet er:
SINTEF Ocean (koordinator)
NTNU, Trondheim
Nord Universitet, Bodø,
Jacobs Universitet Bremen, Tyskland
Århus Universitet, Danmark
Tester mobiler i lab
I påvente av en større innsamling av sjøvann og organismer som tang, blåskjell og fisk, har Julia Farkas startet et eget lite forskningsprosjekt på mobiltelefoner. For vet vi egentlig om det i det hele tatt lekker noe fra mobilen når den ligger i vann? Og om det lekker mer når den er delt i biter eller ikke?
Det selges mellom 1,5 – 2 millioner mobiltelefoner per år i Norge og 15 milliarder på verdensbasis.
På laboratoriet står det nå flere glass med sjøvann fra fjorden. Vedsiden av ligger en haug med utrangerte mobiltelefoner. Noen er knuste med vilje.
– Det er slike mineraler i skjermen, forklarer Julia som er takknemlig for at kolleger og venner, ja til og med faren hennes har donert mobiler de ikke lenger har bruk for. Nå bruker vi samme modell og legger de i hver sin krukke over en uke, en måned og to måneder. Så måler vi om det lekker ut noe. Resultatet herfra vil vise oss om mobilene lekker mye eller lite, eller i det hele tatt og vil være en pekepinn.
Dette er våre sjeldne jordarter:
21 Scandium latin Scandia; Skandinavia
39 Yttrium etter Ytterby gruve i Sverige
57 Lantan gresk lanthanon; «jeg er gjemt»
58 Cerium etter den romerske fruktbarhetsgudinnen Ceres
59 Praseodym gresk praso; «porregrønn» tvilling
60 Neodym gresk neo; «ny» tvilling
61 Promethium etter Prometheus som gav menneskene ilden i gave
62 Samarium Vasilij Samarskij-Bykhovets oppdaget jordartsmalmen Samarskit.
63 Europium Demarcay isolerte grunnstoffet og oppkalte det etter Europa
64 Gadolinium etter Johan Gadolin (1760-1852) som undersøkte sjeldne jordarter
65 Terbium etter Ytterby gruve i Sverige
66 Dysprosium gresk dysprositos; «vanskelig å få tak i»
67 Holmium latinsk Holmia; Stockholm.
68 Erbium etter Ytterby gruve i Sverige
69 Thulium etter det mytiske landet Thule.
70 Ytterbium etter Ytterby gruve i Sverige
71 Lutetium latinsk Lutetia, romernes navn for Paris.
Kilde: Wikipedia
En presset kystsone
– For vi kjenner altså ikke til om avfall fra forskjellige bruksområder slippes ut i marint miljø i Norge, og det er derfor heller ikke kjent hvilke mulige effekter de kan ha på marine organismer, sier Farkas.
Kystområdene er både lokalt og globalt viktige som leveområder for både marint liv og mennesker. De benyttes av både fiske-, energi- og ressursindustrien, men også for rekreasjon.
I Norge har vi for eksempel flere fjorder som er viktige for biologisk mangfold, og samtidig er de utgangspunkt for oppdrettsindustri med laksefarmer, og de er verdensberømte turistdestinasjoner. Nettopp fordi fjordene er så viktige med tanke på både økologi og økonomi, er det viktig at vi vet hva som havner her som kanskje ikke bør havne her.
Sårbart kystøkosystem
Analysene fra marine organismer samlet fra disse områdene vil hjelpe oss å forstå om SJA tas opp i organismer og hvilke organismegrupper som mest sannsynlig vil akkumulere SJA.
I kontrollerte laboratorieeksperimenter vil vi deretter studere hvilke påvirkning dette kan ha på fiskearters opptak og responser på ulike grunnstoffer. Disse eksperimentene vil sammen med miljøvurderingene gi kunnskap om mulig risiko knyttet til utslipp av SJA i kystøkosystemer i Norge.
Med økt befolkningsvekst kan vi anta at uttaket av mineraler ikke vil bli mindre med årene som kommer. Da er det lurt å ha kontroll på hvor det havner etter hvert som tingene de brukes i blir gamle, utdaterte og kastet eller resirkuleres.
I neste fase vil forskerne i prosjektet undersøke sjøen utenfor jordbruksarealer som gjødsles og ser hvilke spor de finner her.
