Согласно отчету, опубликованному во вторник, таинственный тип магмы, обнаруженный в потухших вулканах, разбросанных по всему миру, может содержать огромные запасы редкоземельных элементов — важнейших компонентов для электромобилей, ветряных турбин и других чистых технологий.
Редкоземельные элементы, такие как лантан, неодим и тербий, имеют решающее значение для того, чтобы помочь миру разорвать длительную разрушительную связь с ископаемым топливом, нагревающим планету.
Эти материалы — так называемые редкоземельные элементы — на самом деле не такие уж редкие, но их может быть сложно извлечь, поскольку они часто встречаются в низких концентрациях. Поскольку спрос на них растет, многие страны пытаются найти новые источники, чтобы избавиться от зависимости от Китая, который в настоящее время доминирует в цепочке поставок.
Новое исследование «потенциально открывает новые возможности для извлечения редкоземельных элементов», — сказал Майкл Аненбург, научный сотрудник Австралийского национального университета и автор исследования.
Исследование было вдохновлено прошлогодним открытием огромного месторождения редкоземельных элементов в Кируне в арктической части Швеции — шахтерском городе, расположенном на огромном массиве железной руды, образовавшемся около 1600 миллионов лет назад в результате интенсивной вулканической активности.
Для ученых Австралийского национального университета и Университета Китайской академии наук это поставило большой вопрос: почему там оказались редкоземельные элементы?
Они хотели понять, было ли это «геологической случайностью или в этих богатых железом вулканах есть что-то изначальное, что делает их богатыми редкоземельными элементами?» — рассказал Аненбург CNN.
Они не смогли посетить один из них, чтобы выяснить это — этот тип вулкана невероятно редок. «Мы никогда не видели, чтобы богатая железом магма извергалась из действующего вулкана, но мы знаем, что некоторые потухшие вулканы, которым миллионы лет, имели этот загадочный тип извержения», — сказал Аненбург.
Поэтому ученые смоделировали магматическую камеру в своей лаборатории, используя синтетическую породу, по составу похожую на породы из этих потухших вулканов, поместив ее в печь под давлением и нагрев до чрезвычайно высоких температур.
Согласно исследованию, после того как порода расплавилась и стала «магматической», богатая железом магма поглотила все редкоземельные элементы из окружающей среды. В результате был сделан вывод о том, что эта богатая железом магма в 200 раз эффективнее концентрирует редкоземельные элементы, чем магма, которая обычно извергается из обычных вулканов.
Результаты исследования свидетельствуют о том, что в потухших вулканах по всему миру, в том числе в США, Чили и Австралии, могут быть неисследованные месторождения редкоземельных металлов.
На многих из этих участков уже ведется добыча железной руды, что делает это потенциально «выигрышным вариантом» для компаний и окружающей среды, сказал Аненбург. Компании могут получить больше ценности от рудника, и «нам, возможно, больше не придется добывать ресурсы из нового места», сказал он.
Исследование использует интересный подход, сказал Линли Чжоу, доцент кафедры энергетических критических металлов в Амстердамском свободном университете. «Они начинают с лаборатории, а затем пытаются имитировать естественную среду, чтобы понять, как эти редкоземельные элементы могли фактически накапливаться в небольшом месте во всей коре».
Она сообщила CNN, что эта информация будет ценной для геологов, работающих в этой области, и поможет им найти богатые, экономически выгодные месторождения, которые могли бы помочь диверсифицировать цепочку поставок редкоземельных металлов.
Добыча редкоземельных металлов сопровождалась экологическими проблемами из-за использования токсичных химикатов, которые могут загрязнять почву и грунтовые воды. Правозащитные группы также сообщали о нарушениях прав человека в цепочке поставок, включая детский труд.
Некоторые эксперты полагают, что следует больше сосредоточиться на переработке редкоземельных элементов, а не на их добыче.
Недавнее исследование показало, что материалы из старых сотовых телефонов, электромобилей и других источников могут стать огромным и недооцененным источником редкоземельных металлов, что может значительно сократить необходимость их добычи.
