Echipa Future Energy Leaders România, platforma de tineret al Comitetul Național Român al Consiliului Mondial al Energiei (CNR-CME), lansează noul proiect editorial dedicat materialelor critice, care vor fi indispensabile în procesul de tranziție energetică. Vom publica articole din partea FEL despre pământuri rare. Citiți astăzi articolul despre Lantan (La).
Autor: Ana Caldare are o experiență de 5 ani în domeniul distribuției gazelor naturale și este în prezent consilier în relația cu autoritățile locale în cadrul unei companii de distribuție, colaborând cu reprezentanții a peste 40 de primării din Municipiul București, Ilfov și Giurgiu. Recent, s-a alăturat echipei Future Energy Leaders (FEL) și este studentă la Universitatea din București, urmând un masterat profesional în Public Policy for Energy, Climate Change and Sustainability. Cu peste 10 ani de voluntariat în organizații de tineret, Ana este în prezent membru în bordul Grupului de Inițiativă Alpbach România, o platformă internațională care facilitează implicarea tinerilor profesioniști în dialoguri interdisciplinare pe teme de democrație, securitate, energie și dezvoltare durabilă.
- Ce este lantanul și unde se folosește?
Invizibil pentru mulți, dar indispensabil pentru tehnologiile care ne definesc viitorul. Fără el, lumea de azi ar pierde din claritate, autonomie și inovație. Este elementul chimic care aprinde idei mari și rămâne în continuare ascuns, doar că de această dată în spatele camerelor de filmat, în bateriile de stocare și în tehnologiile care transformă energia.
Lantanul (sibol chimic La) cu numărul atomic 57, este elementul care deschide seria lantanidelor, un grup de 15 elemente chimice, cu proprietăți similare, importante pentru tehnologiile moderne și tranziția către un sistem energetic durabil, fiind cel mai reactiv dintre toate. Este un metal alb-argintiu, moale și reactiv, arde la 150 de grade pentru a forma oxid de lantan și este ușor electropozitiv. Reacționează încet cu apa rece și rapid cu apa fierbinte pentru a forma hidrooxidul de lantan. Este un element chimic destul de abundent în scoarța terestră, însă exploatarea și rafinarea lui este dificilă și costisitoare.
Deși este considerat un element reactiv, în mediul natural este destul de stabil, tinde să formeze compuși insolubili și inactivi, reducând considerabil riscul de poluare sau toxicitate. Lantanul a fost descoperit în anul 1839 de chimistul suedez Carl Gustaf Mosander, apare de obicei împreună cu Ceriu și alte pământuri rare, fiind greu de separat de acestea în stare pură. Descoperirea sa a fost întârziată dintr-un motiv sugestiv, era „ascuns” în compușii de ceriu, lucru care i-a inspirat numele, provenit din grecescul lanthanein – a ascunde.
2. Aplicațiile industriale
Lantanul este cunoscut ca un metal de înaltă calitate, datorită ductilității și maleabilității sale, calități care îl fac indispensabil în industrii precum:
Petrochimie: în rafinării, lantanul acționează ca un catalizator important în procesul de cracare catalitică, așa numitul proces industrial prin care moleculele grele din țiței se descompun în fragmente mai mici, transformându-se în carburanți cu consum larg, precum benzina. Astfel, rafinăriile pot produce carburanți de calitate superioară și pot crește randamentul procesului.
Stocarea energie: lantanul este un component cheie în bateriile nichel-hidrură metalică (NiMH), folosite în telefoane, laptopuri și mașini hibride. Aceste baterii sunt durabile și oferă o autonomie consistentă chiar și în utilizare intensă. Deși bateriile litiu-ion domină piața, bateriile NiMH rămân preferate în aplicații industriale și echipamente care cer fiabilitate pe termen lung.
Stocarea și distribuția hidrogenului: lantanul are proprietățile de a forma aliaje cu nichel (LaNi₅) folosite pentru stocarea hidrogenului sub formă de hidruri metalice, care pot absorbi și elibera hidrogenul în mod reversibil, la temperaturi și presiuni moderate. Această proprietate permite o stocare eficientă și sigură, facilitând transportul și utilizarea hidrogenului în industrie și în sectorul energetic.
Optoelectronică: datorită indicelui său ridicat de refracție, lantanul este folosit la fabricarea lentilelor pentru camere video, aparate foto și proiectoare. Acesta ajută la obținerea unei imagini mai clare și mai luminoase, reducând distorsiunile optice. Este prezent atât în echipamente de consum, cât și în instrumente științifice sau medicale.
Industria auto și aerospațială: combinat cu nichel sau fier, formează aliaje ușoare și rezistente folosite în supape, segmenți de piston și componente de turbine, care rezistă la temperaturi ridicate, mai ales în motoarele avioanelor și ale mașinilor hibride. Greutatea redusă a acestor aliaje contribuie la scăderea consumului de carburant și a emisiilor.
Medicină și detectarea radiațiilor: Lantanul mai este folosit în scintilatoare, materiale care, atunci când absorb radiații gamma sau raze X, emit lumină, permițând detectarea acestora. Astfel de materiale se găsesc în echipamente medicale de imagistică, precum tomografele computerizate (CT). Iar carbonatul de lantan este prescris pacienților cu boală renală cronică pentru a controla nivelul de fosfor din sânge. Prin urmare, lantanul poate avea atât aplicații tehnice, cât și terapeutice.
3. Resursele, producția și cererea de lantan
Extras din minerale rare precum monazitul și bastnasitul, lantanul se regăsește în nisipurile grele ale solului, iar China domină extracția globală, controlând până la 80% din producție. Deși Statele Unite ale Americii, Australia, India sau țări precum Malawi și Madagascar dețin rezerve semnificative, multe sunt încă slab valorificate.
Cererea de lantan este condusă în prezent de țările asiatice, în special de Japonia și Coreea de Sud, care-l utilizează în producția de electronice și panouri OLED (Organic Light-Emitting Diode), dar cererea lui poate crește semnificativ datorită tranziției energetice tot mai accelerate, prin utilizarea acestuia în bateriile hibride, stocarea hidrogenului sau în ceramica avansată.
Cu o piață de aproape 57 miliarde USD în 2023 și previziuni de peste 100 miliarde până în 2033, tot mai multe state occidentale inclusiv SUA, Germania, Franța și țările nordice investesc în minerit, reciclare și parteneriate internaționale pentru a reduce dependența de lanțurile de aprovizionare controlate de Beijing.
4. Rolul lantanului în tranziția energetică
Deși este cunoscut mai ales pentru utilizările sale tradiționale în reactoare nucleare și în rafinarea petrolului, lantanul ar putea deveni elementul discret, dar esențial, al infrastructurii tranziției energetice. Prin rolul său cheie în tehnologiile moderne de stocare și conversie a energiei. Lantanul contribuie direct la dezvoltarea unor sisteme energetice mai eficiente, sigure și sustenabile, capabile să reducă emisiile de carbon și să accelereze adoptarea tehnologiilor de energie curată.
Printre cele mai relevante utilizări se numără tehnologiile de stocare și conversie a hidrogenului, cu accent pe hidrogenul verde, produs prin electroliză, utilizând energie din surse regenerabile, precum solară sau eoliană, pentru a obține un combustibil curat, fără emisii directe de carbon. Totuși, proprietățile lantanului și ale aliajelor sale, cum este LaNi₅, de a absorbi și elibera hidrogen în mod reversibil se aplică indiferent de tipul de hidrogen, fie el verde, albastru, gri sau alb. Această versatilitate face ca lantanul să fie valoros nu doar pentru tranziția energetică curată, ci și pentru aplicații industriale unde sursa hidrogenului poate varia, dar cerințele de stocare rămân similare.
Astfel, lantanul joacă un rol cheie în dezvoltarea unei infrastructuri energetice bazate pe hidrogen verde, fiind un material strategic în efortul global de a înlocui combustibilii fosili. Companiile care operează rețelele de distribuție a gazelor și intenționează să transporte, pe viitor, amestecuri de gaz natural cu hidrogen verde ar putea valorifica și ele proprietățile aliajelor și compușilor pe bază de lantan.
5. Prețul
Prețul lantanului reflectă statutul său de metal rar, cu aplicații industriale strategice. Acesta se tranzacționează pe piață sub trei categorii: Oxid de lantan, Oxid de lantan de puritate extremă și Metal de lantan, iar prețul este diferit pentru fiecare. În august 2025, oxidul de lantan cu puritate standard (~99,9%) se tranzacționează în China la valori cuprinse între 515 și 614 USD pe tonă metrică, în timp ce variantele de puritate ridicată pot atinge peste 2.300 USD/tonă. Forma metalică, utilizată în aliaje sau baterii, se situează în jurul a 2.650 USD/tonă. Diferențele mari de preț sunt determinate de puritate, cerere industrială și condițiile de livrare, evidențiind valoarea crescută a lantanului în lanțurile tehnologice actuale.
6. Reciclarea
Deși lantanul este utilizat într-o gamă variată de aplicații industriale de la aliaje rezistente la temperaturi extreme și baterii de înaltă performanță, până la catalizatori pentru rafinarea petrolului, rata sa de reciclare rămâne scăzută din cauza proceselor complexe și costisitoare de separare față de alte metale rare.
Această lipsă de recuperare este cu atât mai relevantă cu cât una dintre formele sale, oxidul de lantan, joacă un rol esențial în tehnologiile menite să reducă poluarea. În convertoarele catalitice auto, dar și în procese industriale avansate, acesta facilitează transformarea oxizilor de azot și a monoxidului de carbon în compuși mai puțin nocivi, susținând astfel obiectivele de mediu și tranziția către practici industriale mai curate.
Uniunea Europeană a recunoscut această vulnerabilitate și a inclus lantanul pe lista materiilor prime critice, prin Critical Raw Materials Act, care stabilește obiective pentru creșterea capacității interne de extracție, procesare și reciclare. Astfel, lantanul poate fi reciclat din deșeuri tehnologice, în special din catalizatori uzați și magneți permanenți. Aceste inițiative pot contribui, pe termen lung, atât la reducerea impactului asupra mediului, cât și la scăderea dependenței de importuri strategice, în special din China.
7. Concluzie
Așadar, lantanul este unul dintre metalele esențiale din categoria pământurilor rare ce se distinge prin proprietățile care îl fac indispensabil în producția aliajelor și catalizatorilor folosiți în tehnologii critice ale industriei energetice și nu numai. Rolul său în soluțiile moderne de stocare a energiei îl plasează în centrul tranziției către surse regenerabile mai eficiente și sustenabile. Iar pe fondul unei competiții globale tot mai intense pentru resurse strategice, descoperirea și valorificarea noilor zăcăminte pot avea implicații semnificative nu doar pentru industrie, ci și pentru echilibrul geopolitic. Astfel, lantanul rămâne un element important, a cărui relevanță se extinde dincolo de aplicabilitatea tehnică, influențând modul în care se dezvoltă și se adaptează industria energetică.
Bibliografie:
European Commission. (2023). Critical raw materials act.
https://single-market-economy.ec.europa.eu/publications/critical-raw-materials-act_en
International Energy Agency. (2021). The future of hydrogen.
https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen
International Renewable Energy Agency. (2020, noiembrie). Green hydrogen https://www.irena.org/publications/2020/Nov/Green-hydrogen
Metal.com. (n.d.). Rare earth oxides overview.
https://www.metal.com/Rare-Earth-Oxides/201102250476
ResearchGate. (2021). Lanthanum – Research publication.
https://www.researchgate.net/publication/357862030_Lanthanum
Royal Society of Chemistry. (n.d.). Lanthanum – Periodic table element profile.
https://periodic-table.rsc.org/element/57/lanthanum
Stanford Materials Science. (n.d.). Rare earth metals.
https://www.stanfordmaterials.com/rare-earth-metals.html
Stanford Materials Science Blog. (n.d.). What is lanthanum used for?.
https://www.stanfordmaterials.com/blog/what-is-lanthanum-used-for.html
RareEarths.com. (n.d.). Lanthanum.
https://rareearths.com/lanthanum
Ana Caldare:
Ana Caldare este consilier în relația cu autoritățile locale în cadrul unei companii importante din sectorul distribuției gazelor naturale în sudul și centrul României, colaborând cu peste 40 de primării din București, Ilfov și Giurgiu. A absolvit Facultatea de Comunicare și Relații Publice la Școala Națională de Studii Politice și Administrative (SNSPA) și are o experiență internațională bogată, participând în diverse proiecte Erasmus + și mobilități de studii în străinătate, la instituții de învățământ precum Universitatea din Azore, Universitatea Autonomă din Lisabona (Portugalia) și Academia de Economie din Radom, (Polonia).
În prezent este membru Future Energy Leaders (FEL) și studentă la Universitatea din București, unde urmează să înceapă cel de-al doilea masterat profesional în Public Policy for Energy, Climate Change and Sustainability. Face parte din bordul Grupului de Inițiativă Alpbach România, o platformă internațională care facilitează implicarea tinerilor profesioniști în dialoguri interdisciplinare cu politicieni și experți internaționali pe subiecte precum democrație, securitate, energie și dezvoltare durabilă, după ce a fost bursieră a Forumului European Alpbach în 2023.
Cu o experiență de peste 10 ani în activități de voluntariat, Ana a fost implicată în organizații de tineret precum Asociația de Tineret ONU din România și GEYC – Group of European Youth for Change. Ca colaboratoare în proiectul jurnalistic MY IMPACT al Știrilor Pro TV, a scris articole pe teme de sustenabilitate, democrație și modul în care tinerii din generația Z se implică în viața civică. Unul dintre articole, despre lipsa apei potabile la Aeroportul Internațional Otopeni, a fost premiat cu locul I la un concurs internațional în Polonia.
PROIECT EDITORIAL FEL, DEDICAT PAMÂNTURILOR RARE: Scandiu (Andreea Dobrin)
| Știri BVB