Concorso Technoscope 2/11

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Riferimenti per le soluzioni

Technoscope 3/09

I vincitori del concorso 2/09

Primo premio: viaggio su un battello solare
David Spalinger, Wasterkingen

Sei altri premi:2 pass giornalieri
- Beatrice Balmer, Biel
- Marco Frei, Pfäffikon
- Lukas Huber, Kirchberg
- Matthias Kruse, Zollikerberg
- Fabrizio Noembrini, Zürich
- Michael Rölli, Kriens

Sponsor: Aare Seeland mobil e Bieler Schifffahrtsgesellschaft

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Quanto sei pratico di mobilità?

Conosci la terra?

Che cosa sai sulle materie prime?

Che cosa sai sulle materie prime?

Concorso Technoscope 3/09

Siamo circondati ovunque dalle materie prime: telefoni cellulari, monitor a schermo piatto o celle fotovoltaiche non potrebbero esistere senza determinati metalli rari. Le materie prime sono risorse preziose, ma la loro quantità disponibile è limitata. Per questo motivo dovremmo utilizzare questi materiali con parsimonia e accortezza. Che cosa sai sulle preziose materie prime, su come vengono estratte, utilizzate e riciclate? Verifica la tua preparazione e potrai vincere una splendida borsa in materiale riciclato.

Domanda 1 *
Lo scorso anno sono stati venduti in tutto il mondo 1,3 miliardi di cellulari, di cui 2,8 milioni soltanto in Svizzera. Un cellulare è un'apparecchiatura elettronica complessa, costituita da molti e diversi componenti. Quante diverse materie prime pensi che vengano utilizzate per la realizzazione di un cellulare?
Domanda 2 *
I cosiddetti metalli rari sono spesso utilizzati in minime quantità in leghe con altri metalli. Sono carissimi e in natura sono presenti in quantità minima. Perché il tantalio, metallo raro e prezioso, è molto richiesto oggi?
Domanda 3 *
L'estrazione dell’oro nelle miniere produce molte scorie. Per estrarre la quantità di oro necessaria per un anello, sono prodotte circa 20 tonnellate di scorie. Per la maggior parte di esse si tratta di roccia trattata con cianuro. Il cianuro viene utilizzato per separare l'oro dalla roccia. Qual è il problema principale di queste scorie contenenti cianuro?
Domanda 4 *
Il metallo raro indio è un elemento molto importante per la produzione di schermi piatti e schermi tattili per computer e telefoni cellulari. In quale composto chimico viene prima trasferito l’indio per queste applicazioni?
Domanda 5 *
Gli «ottimisti delle risorse» affermano spesso che la scarsità di materie prime non sarà un serio problema ancora per lungo tempo. Non appena un metallo diventa difficile da reperire, si potrebbero sfruttare anche i poco redditizi giacimenti di minerali o estrarre con attenzione i metalli dal minerale. Quali problemi emergerebbero, in questo caso?
Domanda 6 *
Il platino è una materia prima utilizzata, fra l’altro, nei catalizzatori per ridurre le emissioni inquinanti dei gas di scarico delle auto. Ogni anno sono estratte 200 tonnellate di platino; il 90% proviene da Russia e Sudafrica. L'estrazione del platino è molto dispendiosa. Quanto minerale deve essere estratto per ottenere un’oncia (30 grammi) di platino?
Domanda 7 *
Il legno è una delle materie prime più importanti per le costruzioni e la produzione di energia. Per questo, a tutt’oggi, vengono ancora disboscate le foreste pluviali di tutto il mondo. Le foreste pluviali tropicali immagazzinano una quantità enorme di anidride carbonica (CO2), il principale gas responsabile dei mutamenti climatici. Se queste foreste vengono abbattute, la CO2 derivante dagli incendi o successivamente dalla putrefazione viene immessa nell’atmosfera. Quale percentuale della CO2 di tutto il mondo è liberata a causa dell'abbattimento delle foreste pluviali?
Domanda 8 *
La Svizzera si può considerare un modello a livello internazionale nell’ambito del recycling. Circa metà dei nostri rifiuti viene riciclata. Chi si occupa del riciclaggio ha sempre più da fare: la quantità di rifiuti annua prodotta in Svizzera è aumentata del 40 percento rispetto al 1984. Quanti rifiuti sono prodotti in Svizzera ogni secondo?
Domanda 9 *
Ogni anno in Europa vengono venduti oltre cinque miliardi di batterie e accumulatori, di cui 120 milioni nella sola Svizzera. Chiunque ha il diritto di riportare batterie e accumulatori usati presso il punto vendita per essere riciclati. Quali materie prime e in quali quantità possono essere ricavate dal riciclaggio di 1000 chilogrammi di batterie?
Domanda 10 *
I geologi analizzano i carotaggi per avere conoscenze fondamentali sui processi che hanno portato all’origine di minerali come il rame, il molibdeno e l’oro, processi che spesso si sono verificati milioni di anni fa. A tale scopo i ricercatori analizzano le più piccole inclusioni in vene di quarzo, non più grandi di un capello. Con quale strumento gli scienziati possono analizzare queste inclusioni - gocce di liquido o minime quantità di una miscela gassosa (fluido)?
i caselli marcati di un "*" devono obbligatoriamente essere compilati

Risposte

Domanda 1

Risposta esatta: C)
Oltre 40. Tra queste: litio, berillio, titanio, cromo, nichel, rame, arsenico, argento, oro, platino, silicio, zolfo, boro, cloro, tantalio, palladio e l’indio

Domanda 2

Risposta esatta: B)
La maggior parte del tantalio viene utilizzata per la produzione di piccoli condensatori ad elevata capacità. Questi condensatori elettrolitici al tantalio sono utilizzati ovunque nella microelettronica moderna, ad esempio nella telefonia mobile e nella produzione di automobili.

Domanda 3

Risposta esatta: B)
La roccia trattata con cianuro nelle miniere rilascia acido solforico. Le stesse miniere utilizzate dai Romani nell’attuale Francia rilasciano ancora oggi acido solforico. (Spiegel Online, 20.03.08)

Domanda 4

Risposta esatta: A)
Il metallo viene principalmente trasformato in ossido di indio-stagno, che viene utilizzato per schermi piatti e schermi tattili. L’ossido di indio-stagno è un materiale semiconduttore completamente trasparente alla luce.

Domanda 5

Risposta esatta: A)
Gli esperti affermano da tempo che lo sfruttamento di giacimenti poco redditizi sarebbe catastrofico per l’ambiente.

Domanda 6

Risposta esatta: C)
Per 30 grammi di platino devono essere lavorate fino a dieci tonnellate di minerale.

Domanda 7

Risposta esatta: B)
L’abbattimento delle foreste pluviali è responsabile di circa il 20 percento delle emissioni di CO2-a livello globale. Si tratta quindi della seconda fonte di produzione di gas serra.

Domanda 8

Risposta esatta: C)
In Svizzera sono prodotti 174 chilogrammi di rifiuti ogni secondo, vale a dire 5.5 milioni di tonnellate all’anno e cioè 709 chilogrammi per abitante.

Domanda 9

Risposta esatta: A)
200 kg di zinco, 0.3 kg di mercurio, 300 kg di ferromanganese, da 50 a 100 kg di materia organica, da 50 a 100 kg di carbone, da 50 a 100 kg di acqua e sali

Domanda 10

Risposta esatta: B)
Per l’analisi dei fluidi i geologi utilizzano lo spettrometro di massa con ablazione laser. Si tratta di una combinazione di raggi laser e uno spettrometro di massa ad elevata sensibilità. Con l’aiuto del laser i geologi possono forare i campioni di minerale con una precisione di alcuni millesimi di millimetro estraendo così una singola inclusione. Il materiale estratto viene trasportato in uno spettrometro di massa al plasma attraverso una corrente gassosa, dove viene analizzata la sua composizione chimica.