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技術重要元素（TCE ）は、現代の技術や新興技術にとって重要な化学元素であり、[1] [2] [3]、その使用が著しく増加しています。[1] [4] [5] [6]類似の用語には、重要元素、[7]重要材料、[1]重要原材料、[5] [8]エネルギー重要元素[4]およびセキュリティの要素などがあります。[9]
クリーンエネルギー生産、通信、コンピューティングなどの多くの高度なエンジニアリングアプリケーションでは、多数の化学元素を利用する新興技術が使用されています。 [4] 2013年、米国エネルギー省（DOE）は、この問題に対処するためにクリティカルマテリアル研究所（CMI）を設立しました。[10] 2015年、欧州COSTアクションTD1407は、環境の観点から人間の健康への潜在的な脅威まで、TCEに取り組んで関心を持つ科学者のネットワークを作成しました。[11]
ある研究では、循環型経済戦略の発展に役立つ61種類の金属の損失を推定し、希少で技術的に重要な金属の使用期間が短いことを示した。[12] [13]
技術上重要な要素のリスト
TCE として通常考慮される要素のセットはソースによって異なりますが、通常は次のものが含まれます。
17種類の希土類元素
6つの白金族元素
12種類の要素
酸素、シリコン、アルミニウムなどの元素も電子機器にとって不可欠ですが、広範囲に存在するため、これらのリストには含まれていません。
技術重要な要素の応用
TCEは、エネルギー貯蔵、電子機器、通信、輸送などの分野でさまざまな工学用途に使用されています。 [14]これらの要素は、携帯電話、バッテリー、太陽電池パネル、電動モーター、光ファイバーケーブルに利用されています。新興技術にもTCEが組み込まれています。最も注目すべきは、TCEがモノのインターネット（IoT）と自動化に関連付けられたスマートデバイスのデータネットワーキングに使用されていることです。[14]
環境への配慮
TCEの抽出と加工は環境に悪影響を及ぼす可能性があります。TCEやコバルトなどの重要金属への依存は、「グリーンの呪い」、つまり採掘によって環境に悪影響を与える可能性のある特定の金属をグリーンテクノロジーに使用するリスクをはらんでいます。[ 15 ]
採掘に伴う土壌の伐採や森林伐採は、土地の劣化や生息地の喪失を通じて周囲の生物多様性に影響を及ぼす可能性があります。酸性の鉱山排水は周囲の水生生物を死滅させ、生態系に害を及ぼす可能性があります。採掘活動やTCE の浸出は、人間の健康に重大な危険をもたらす可能性があります。TCE の処理によって生成される廃水は、地下水や河川を汚染する可能性があります。金属やその他の化学物質を濃縮した有毒な粉塵が、空気中や周囲の水域に放出される可能性があります。
採掘による森林破壊は、地中に蓄えられた炭素を二酸化炭素（CO2 ）の形で大気中に放出することになる。[15]
参照
参考文献
- ^ abc 米国エネルギー省。クリティカルマテリアル戦略。ワシントン D.C.：米国エネルギー省。
- ^ 「テクノロジーの重要な要素と地球環境ファシリティとの関連性」（PDF） 。 2022年7月10日閲覧。
- ^ Dang, Duc Huy; Filella, Montserrat; Omanović, Dario (2021年11月1日). 「テクノロジーの重要な要素：より詳細な調査を必要とする新興の重要なリソース」.環境汚染および毒性学アーカイブ. 81 (4): 517–520. Bibcode :2021ArECT..81..517D. doi : 10.1007/s00244-021-00892-6 . ISSN 1432-0703. PMID 34655300. S2CID 238995249.
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- ^ 欧州委員会 (2014) 。EU の重要な原材料に関する報告書。重要な原材料の定義に関する特別作業部会の報告書。欧州委員会。
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- ^ Turner, Roger (2019年6月21日). 「世界貿易の緊張が高まる中における希土類元素への戦略的アプローチ」www.greentechmedia.com。
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- ^ 「新たなライフサイクルアセスメント研究で、技術上重要な金属の耐用年数が短いことが判明」バイロイト大学。 2022年6月23日閲覧。
- ^ Charpentier Poncelet, Alexandre; Helbig, Christoph; Loubet, Philippe; Beylot, Antoine; Muller, Stéphanie; Villeneuve, Jacques; Laratte, Bertrand; Thorenz, Andrea; Tuma, Axel; Sonnemann, Guido (2022年5月19日). 「経済における金属の損失と寿命」(PDF) . Nature Sustainability . 5 (8): 717–726. Bibcode :2022NatSu...5..717C. doi :10.1038/s41893-022-00895-8. ISSN 2398-9629. S2CID 248894322.
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