Как показало недавнее исследование, проведённое учёными из Австралийского национального университета и Университета Китайской академии наук, некоторые потухшие вулканы могут таить в себе запасы редкоземельных металлов, необходимых для запуска целого ряда «зелёных» технологий. Таким образом, открытие обеспечивает потенциально обширный и более доступный источник материалов, которые потребуются для удовлетворения быстро растущего спроса. Об этом пишет издание The Week.
«Металлические» вулканы
Согласно результатам исследования, опубликованного в издании «Geochemical Perspectives Letters» Европейской ассоциации геохимии, вулканы, которые долгое время оставались бездействующими, могут аккумулировать большое количество редкоземельных металлов (РЗМ). Источником РЗМ, представляющих собой группу из 17 тяжёлых металлов, скорее всего, является уникальная, богатая железом магма, вышедшая на поверхность в результате вулканических извержений, которые произошли миллионы лет назад.
«Мы никогда не видели, чтобы богатая железом магма извергалась из действующего вулкана, но мы знаем, что некоторые потухшие вулканы, которым миллионы лет, извергались именно таким загадочным образом, — говорит Майкл Аненбург, один из авторов исследования. — Мы были воодушевлены открытием крупного месторождения редкоземельных элементов в шахтёрском городе Кируна, который расположен на севере Швеции на огромной массе железной руды, образовавшейся около 1,6 миллиарда лет назад после интенсивной вулканической активности».
Это лава. Но источником РЗМ, скорее всего, является уникальная, богатая железом магма.
Было ли это «геологической случайностью» или «есть нечто особенное в этих богатых железом вулканах, что делает их богатыми редкоземельными металлами?» — задаётся вопросом Майкл Аненбург.
Поскольку вулканы такого типа чрезвычайно редки, учёные в поисках ответа оборудовали в своей лаборатории имитацию магматической камеры, используя искусственно созданную породу, которая повторяет состав материалов из потухших вулканов. Они поместили породу в печь под давлением и нагрели до экстремальных температур. Проведённый опыт показал, что после расплавления породы богатая железом магма смогла поглотить все окружающие редкоземельные элементы.
Линли Чжоу, доцент Амстердамского свободного университета, отметил, что метод исследования по моделированию природных сред в лаборатории является новым способом понять, как накапливаются РЗЭ.
«Мы обнаружили, что некоторые редкие типы магмы удивительно эффективно абсорбируют редкоземельные элементы, — продолжает сказал Майкл Аненбург. — Богатые железом магмы поглощают редкоземельные элементы настолько активно, что содержание РЗМ в них почти в 200 раз больше, чем в обычных магмах, находящихся рядом». Это позволяет рассматривать такие «металлические» вулканы в качестве важных источников РЗМ, тем более что богатая железом магма легко идентифицируется.
Погоня за РЗМ может стать главным трендом ближайших десятилетий.
В поисках идеальных источников РЗМ
Редкоземельные элементы, такие как лантан, неодим и тербий, используются в ряде чистых энергетических технологий, включая электромобили и ветряные турбины. Несмотря на название группы, к которой принадлежат эти элементы, они не обязательно редки, но их бывает трудно извлечь.
«Просто найти редкоземельные металлы недостаточно, — говорит Майкл Аненбург. — Вам нужно иметь их в достаточной концентрации в правильных минералах и в идеале в месте, где добыча осуществима». Территория посреди пустыни в этом отношении куда лучше, чем «чувствительный к техногенному воздействию тропический лес».
Добыча редкоземельных элементов может иметь значительные негативные последствия для экологии из-за используемых в производственном процессе токсичных химикатов, которые загрязняют окружающий регион. Также добыча РЗМ нередко сопровождается нарушениями в сфере прав человека, включая использование детского труда, как это происходит на нелегальных рудниках в Мьянме и Демократической Республике Конго.
Нелегальная добыча РЗМ в ДР Конго.
Кроме того, как следует из заявления Европейской комиссии, «наш спрос только на редкоземельные элементы увеличится в пять раз к 2030 году», особенно по мере всё большего распространения технологий, основанных на возобновляемой энергии. В настоящее время Китай обладает крупнейшими запасами РЗМ на планете и является их поставщиком №1 на мировой рынок. Однако ситуация может измениться.
Потухшие вулканы уже используются в качестве источника для добычи железной руды, алмазов и меди, но вполне осуществимая перестройка производственного процесса позволит добывать также и РЗМ. Это потенциально «беспроигрышная» ситуация с точки зрения и горнодобывающих компаний, и защитников окружающей среды, поскольку такая перестройка способна повысить ценность существующих рудников без необходимости открытия новых.
«Богатые железом потухшие вулканы по всему миру, такие как Эль-Лако в Чили, могут быть изучены на наличие редкоземельных элементов. Это позволит увеличить объёмы глобальных поставок РЗМ, не создавая новые экологические проблемы», — подытожил Майкл Аненбург.
Перевод Виктора Симионова
