Ricchezza dalle rocce: La storia del nichel

Dal corrispondente di “Svegliatevi!” in Canada

NEL medio evo il sogno dell’alchimista era di potere un giorno trasformare il ferro in argento e il piombo in oro. I suoi strumenti erano formule magiche e segrete. La tecnologia moderna le ha sostituite con la scienza e l’audacia, confinando l’alchimista nel dimenticatoio. Nello stesso tempo la tecnologia ha prodotto materiali utili ed enorme ricchezza da quelle che in precedenza erano considerate rocce praticamente senza valore.

Ci sono pochi luoghi sulla terra, se pure ce n’è, dove questo è più evidente che nel distretto minerario ricco di nichel di Sudbury (provincia dell’Ontario, Canada), dove si trova uno dei più ricchi giacimenti minerari noti all’uomo.

Origine dei giacimenti minerari

Dopo avere cercato per anni di risolvere l’enigma dell’origine di questa grande riserva di ricchezza, con le sue eccezionali formazioni geologiche e l’insolita configurazione topografica, molti geologi accettano ora una teoria corroborata da esami sul posto e da analisi di laboratorio. Credono che il ricco bacino di Sudbury, come l’hanno chiamato i geologi, sia in effetti ciò che resta di un enorme cratere formato nella crosta terrestre da un gigantesco meteorite. Calcolano che il meteorite avesse un diametro da 3 a 5 chilometri e colpisse la terra con un impatto 200.000 volte più potente di quello prodotto dallo scoppio della bomba atomica sganciata su Hiroshima.

La teoria dell’impatto è corroborata dal fatto che il bacino di Sudbury è interamente circondato da rocce in cui sono presenti crepe di forma conica. Queste peculiari fratture di forma conica causate dalle tremende onde d’urto che attraversano le rocce sono una caratteristica dei luoghi dove sono caduti meteoriti. I geologi osservano che tale particolarità è più evidente nel bacino di Sudbury che in qualsiasi altro luogo della terra. Questa caratteristica geologica somiglia tanto a quella riscontrata sulla superficie lunare che nel 1971 e nel 1972 gli astronauti americani della missione Apollo, per prepararsi a scendere sulla luna ed esaminarne la natura geologica, si addestrarono per un po’ nell’area di Sudbury.

Ora i geologi credono che, dopo l’impatto del meteorite, dal mantello terrestre fluì roccia fusa, trasportando nella crosta frantumata concentrazioni di minerali di nichel e di rame. Queste si raffreddarono e si indurirono formando le enormi masse di minerale rimaste sconosciute e inesplorate fino a tempi recenti.

Scoperta accidentale

Il minerale del bacino di Sudbury fu trovato per caso. Nell’agosto del 1883, le squadre impegnate nella costruzione della ferrovia in quella zona fecero saltare un tratto di solida roccia. Un fabbro che stava a guardare scoprì dei minerali che sembrava contenessero rame e nichel. Immediatamente si diffuse la notizia di importanti scoperte di rame e i cercatori accorsero sul posto per avanzare dei diritti sul minerale.

Iniziò lo sfruttamento di parecchie miniere, ma molti pensarono che la cosa sarebbe durata poco. Il processo di fusione allora impiegato di solito non produceva rame puro da questo minerale, ma rame misto a grandi quantità di nichel. A quell’epoca il nichel trovava poche applicazioni ed era poco richiesto. Anzi allora era considerato un metallo tutt’altro che pregiato, perché era difficile e costoso separarne il rame con i metodi allora conosciuti. Cosa interessante, fu questo che in origine gli fece guadagnare il nome di nichel.

Più di 200 anni fa alcuni minatori della Sassonia, in Europa, tentarono di fondere quello che essi pensavano fosse un minerale del rame, ma da cui ricavarono un metallo bianco sconosciuto invece del rame che si attendevano. Essendo superstiziosi e credendo negli incantesimi e nella stregoneria, pensarono che Satana avesse gettato un incantesimo sulla loro miniera. Per cui chiamarono il nuovo metallo con il nome di Kupfernickel (composto di Kupfer, “rame”, e Nickel, “genio maligno”). Col passar degli anni venne chiamato semplicemente “nichel”.

Il successo delle nuove operazioni minerarie di Sudbury parve dipendere completamente dalla soluzione di certi problemi metallurgici: separare il rame dal nichel con un procedimento economico. A quell’epoca nessuno sapeva molto di un tale procedimento, e c’era stato poco incentivo a metterlo a punto. L’impiego mondiale complessivo di nichel era relativamente insignificante, essendo utilizzato più che altro per le monete e per lavori di nichelatura. Perciò, il futuro delle nuove miniere non appariva brillante. Contenevano enormi quantità di un minerale ricco di un metallo per cui non si conosceva ancora un soddisfacente procedimento di fusione e separazione. Inoltre, il prodotto finito non era molto richiesto.

Scoperto un nuovo procedimento di estrazione

Furono fatti molti esperimenti e si scoprì che, aggiungendo bisolfato sodico durante la fusione del minerale, si potevano separare i due metalli con un procedimento economico. Il fastidioso problema era risolto. Per molti anni in Canada si usò questo procedimento per la lavorazione degli eccezionali minerali di Sudbury. Fu in effetti un trionfo tecnologico che avrebbe aperto la porta a un’industria completamente nuova da cui sarebbero derivati infine ricchezza e vantaggi neppure immaginati a quell’epoca.

L’“industria” nordamericana del nichel all’inizio del XX secolo era nelle mani soprattutto di due compagnie, una con un’enorme quantità di minerale come materia prima e l’altra con un soddisfacente metodo per separare i metalli. Era ovvio che bisognava fonderle.

Con una serie di fusioni e scambi di azioni iniziati nel 1902, venne all’esistenza quel gigantesco complesso industriale di società ora chiamato International Nickel Company of Canada, Limited, o Inco Limited. È la più grande società mineraria del Canada e la più grande produttrice di nichel del mondo, consegnando ogni anno decine di milioni di chili di nichel. L’Inco ha riserve conosciute di oltre 400.000.000 di tonnellate di minerali. Dai complessi minerali si ricavano non meno di 15 elementi, incluse apprezzabili quantità di metalli preziosi quali oro e platino. Possiede 19 miniere in Canada ed è rappresentata in una ventina di paesi.

In anni più recenti, altre compagnie hanno cominciato a sfruttare le miniere di nichel e così la produzione di questo metallo per uso mondiale è aumentata. Una delle più grandi è la Falconbridge Mines, Limited, costituita nel 1928 per sfruttare una proprietà ispezionata anni prima dal famoso inventore e scienziato americano Thomas Alva Edison. Egli non era riuscito a risolvere certi problemi tecnici e aveva abbandonato il progetto. Ma la Falconbridge vi riuscì e oggi essa è il centro di un impero minerario e industriale che, come la Inco, è di portata veramente internazionale. Tra le imprese datrici di lavoro è al secondo posto nel distretto di Sudbury.

Le ricerche allargano il mercato

Per assicurare un regolare sbocco alla crescente produzione, i produttori di nichel continuano a spendere vaste somme di denaro nella ricerca di sempre nuove applicazioni del nichel. Non più considerato una seccatura dai minatori delle miniere di rame, è spesso chiamato “metallo delle meraviglie” o “metallo amico”. Il nichel è impiegato praticamente in tutte le industrie.

Il principale valore del nichel sta nel fatto che si può impiegare in lega. È usato di rado allo stato puro. Di solito varie quantità di nichel sono aggiunte ad altri metalli, impartendo loro le eccezionali proprietà del nichel, cioè lunga durata, lucentezza, robustezza e resistenza alla corrosione e al calore. Più di 3.000 leghe a base di nichel sono ora comunemente usate in articoli che vanno dai lavandini in acciaio inossidabile alle navi spaziali.

Il viaggio supersonico dei passeggeri è possibile grazie alle leghe speciali del nichel impiegate nei motori a reazione. Il nichel era presente in un gran numero di parti delicate della nave spaziale Apollo 11, che ha permesso ai primi uomini di scendere sulla luna nel 1969. Sulla luna è rimasta una placca in acciaio inossidabile al nichel, messa lì dagli astronauti per contrassegnare la prima visita dell’uomo su un corpo dello spazio extraterrestre.

Questo interessante metallo trova anche crescenti applicazioni nell’edilizia man mano che si costruiscono edifici sempre più alti. Una lega contenente acciaio e nichel ottenuta per le travi ha la resistenza delle travi convenzionali ma in proporzione pesa solo un quarto.

Un’applicazione sempre più estesa del nichel allo stato puro è nelle monete. In Canada, ad esempio, tutte le monete, salvo quelle da un cent, sono di nichel puro. Quasi tutte le altre nazioni impiegano questo metallo per coniare monete, allo stato puro o in lega con un altro metallo. Una ragione per cui si sta passando al nichel è che le monete durano di più, prova questa della tenacità e della resistenza all’usura di questo metallo.

Effetto sull’ambiente

Molti che visitano Sudbury e le immediate vicinanze fanno commenti sull’aspetto roccioso e spoglio della zona. Si sente dire spesso che somiglia alla superficie lunare. È senz’altro “diverso”, e il terreno è in gran parte segnato e desolato. Quindi si è pagato un prezzo per la ricchezza contenuta nelle rocce della terra. Si deve notare comunque che la campagna non è stata spogliata esclusivamente dalle compagnie minerarie. Molti anni prima che iniziasse lo sfruttamento delle miniere, i colli ammantati di foreste furono praticamente denudati dalle operazioni di abbattimento degli alberi. Dopo che le grandi distese di pini erano state distrutte in seguito alla richiesta di legname, arrivarono i cercatori che bruciarono — talora senza discriminazione — i resti degli alberi rimasti sul terreno e il sottile strato superficiale di terra per mettere a nudo la roccia sottostante e facilitare le ricerche di giacimenti minerari.

In seguito, i ricchi minerali estratti nelle vicinanze di Copper Cliff (Ontario) vennero ammucchiati e arrostiti all’aperto. Come conseguenza l’aria circostante fu inquinata dall’anidride solforosa, e gli alberi e la vegetazione che erano rimasti andarono distrutti. L’erosione che seguì portò, verso il 1920, alla devastazione completa. Da quei giorni di frequente negligenza, la tecnologia perfezionata e la maggiore consapevolezza della necessità di salvaguardare e conservare l’ambiente hanno portato a ridurre l’emissione di rifiuti tossici. Ora le autorità governative hanno imposto dei limiti.

Un segno tangibile di questo interesse per la salvaguardia e il risanamento dell’ambiente è il “camino” della Inco, che ora domina il paesaggio nella zona di Sudbury. Contenente oltre 16.000 metri cubi di cemento e alto più di 380 metri, questo “camino” gigantesco rappresenta un investimento di 25 milioni di dollari. Riduce le concentrazioni al suolo di anidride solforosa tenendo sollevati i gas finché è possibile e diluendoli con la dispersione orizzontale e verticale. I gas sono inviati al camino attraverso un sistema di condotti in acciaio lungo quasi un chilometro. Questo avviene alla velocità di 88 chilometri orari e a una temperatura massima di 390 gradi centigradi.

Un segno dell’efficacia dei vari tentativi compiuti per ridurre l’inquinamento e risanare le zone danneggiate si vede nelle molte centinaia di ettari di erba e segala che ora prosperano in ciò che prima erano estesi luoghi di scarico dei prodotti di rifiuto. Insetti e animali vi stanno tornando, mentre le oche e le anatre frequentano i laghetti che si vedono dalle fonderie. È un piacere notare che gli uomini si sforzano di conservare la bellezza naturale creata da Dio in cambio dei benefici materiali derivanti dalle ricchezze della terra.

Lo sfruttamento di un crescente numero di miniere per la produzione di nichel e dei metalli con cui si trova in natura ha avuto un notevole effetto sugli abitanti della zona, nonché sull’ambiente. Alcune delle molteplici applicazioni del nichel hanno recato beneficio a milioni di persone in tutto il mondo. Vi sono altri segreti fisici e chimici nelle rocce della crosta terrestre? Il tempo lo dirà.