Što je Speiss?

Speiss je nusproizvod vađenja čistog bakra, olova ili drugog metala iz njegovog nečistog oblika. Uglavnom se sastoji od željeza i arsena s količinama u tragovima drugih minerala. Korištena mješavina nečistih izvornih metala naziva se ruda, a znanost koja stoji iza ovog procesa ekstrakcije naziva se metalurgija. Najstariji oblik metalurgije uključuje “taljenje” ruda za vađenje. Ova tehnika se prakticira tisućama godina i danas je uobičajena.

Za topljenje metala radnik kombinira sirove metalne rude s dodacima i zagrijava ih na vrlo visoke temperature u visokoj peći. Temperatura se vrlo pažljivo kontrolira i temelji se na točki taljenja neželjenog materijala u peći. Kada je smjesa dovoljno vruća, aditivi se vežu s nečistoćama koje se prirodno nalaze u rudi. Budući da sve ove vezane kemikalije imaju različite težine i temperature vrenja, one se prirodno odvajaju u različitim slojevima unutar visoke peći. Zatim se mogu ukloniti, a preostali materijal je vrlo čist metal.

Kada su metal i njegove nečistoće u obliku ove slojevite vruće tekućine naziva se rastaljena faza. Speiss, općenito sastavljen od željeznog arsenida, uzdiže se blizu vrha tijekom rastaljene faze i može se ukloniti zajedno s drugim neželjenim slojevima. Materijal u nekim od ovih slojeva koristit će se u drugom procesu za ekstrakciju preostalih korisnih metala. Neki će slojevi biti odbačeni. Sve do prošlog stoljeća speiss se obično odbacivao, jer ljudi nisu mislili da ima korisne industrijske svrhe.

To se uvjerenje promijenilo kada je otkriveno da je speiss vrlo koristan u izradi poluvodiča. Danas mnoga kućanska elektronika kao što su računala, telefoni i televizori koriste poluvodiče. Također su važna komponenta solarnih ćelija jer mogu pretvoriti svjetlosnu energiju u električnu energiju.

Dodavanje speissa tranzistorima poluvodiča omogućuje da poluvodič bude puno vodljiviji. Taj se proces naziva doping tranzistori. Povećana vodljivost uvelike poboljšava korisnost poluvodiča i omogućuje im da budu mnogo manji.

Godine 2008. otkriveno je da se željezni arsenid speiss može koristiti i za izradu učinkovitijih supravodnika. Supervodiči isporučuju dosljednu struju gotovo bez gubitka energije, ali to obično mogu učiniti samo na vrlo niskim temperaturama. Kada supravodič koristi željezni arsenid, može raditi na temperaturama koje su bliže uobičajenoj sobnoj temperaturi. Znanstvenici još uvijek nisu u potpunosti razumjeli proces i trenutno se istražuje. Supervodiči još nemaju primjenu kod kuće, ali se koriste u laboratorijskim uvjetima.
Budući da je speiss tako čest i koristan industrijski nusproizvod, on će se i dalje nalaziti na pločicama. Također je vjerojatno da će napajati više elektronike budući da su solarni paneli sve popularniji. S obzirom na poboljšanja performansi koja je pokazala u istraživačkim postavkama, speiss se može koristiti u prvom komercijalno dostupnom supravodiču.