В таинственной магме потухших вулканах увидели залог обеспечения энергией будущего

Редкоземельные элементы, такие как лантан, неодим и тербий, имеют решающее значение для того, чтобы помочь миру разорвать длительную и разрушительную связь с ископаемым топливом, от которого нагревается планета, рассказывает CNN.

Эти материалы — так называемые редкоземельные элементы - на самом деле не так уж редки, но их извлечение может быть сложной задачей, поскольку они часто встречаются в низких концентрациях. Поскольку спрос на них растет, многие страны пытаются найти новые источники, чтобы разорвать свою зависимость от Китая, который в настоящее время доминирует в цепочке поставок, отмечает CNN.

Новое исследование “потенциально открывает новые возможности для добычи 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 Швеции, шахтерском городке, расположенном на огромном массиве железной руды, образовавшемся около 1600 миллионов лет назад в результате интенсивной вулканической активности.

Для ученых из Австралийского национального университета и Университета Китайской академии наук это вызвало большой вопрос: почему там оказались редкоземельные элементы?

Они хотели понять, было ли это “геологической случайностью, или этим богатым железом вулканам присуще что-то такое, что делает их богатыми редкоземельными элементами?”, рассказал Аненбург CNN.

“Мы никогда не видели, чтобы богатая железом магма извергалась из действующего вулкана, но мы знаем, что у некоторых потухших вулканов, возраст которых составляет миллионы лет, были такие загадочные извержения”, - сказал Аненбург.

Итак, ученые смоделировали в своей лаборатории магматическую камеру, используя синтетическую породу, по составу схожую с породами этих потухших вулканов, поместили ее в печь под давлением и нагрели до чрезвычайно высоких температур.

Как только порода расплавилась и стала “магматической”, богатая железом магма поглотила все редкоземельные элементы из окружающей среды, согласно исследованию, в результате которого был сделан вывод, что эта богатая железом магма в 200 раз эффективнее концентрирует редкоземельные элементы, чем магма, которая обычно извергается из обычных вулканов.

Полученные данные свидетельствуют о том, что в потухших вулканах по всему миру, в том числе в Соединенных Штатах, Чили и Австралии, могут быть неисследованные месторождения редкоземельных элементов.

На многих из этих участков уже ведется добыча железной руды, что делает их потенциально “беспроигрышными” для компаний и окружающей среды, сказал Аненбург. Компании могут извлечь больше пользы из этого рудника, и “возможно, нам больше не придется добывать ресурсы на новом месте”, - сказал он.

В исследовании используется интересный подход, говорит Лингли Чжоу, доцент кафедры энергозависимых металлов Амстердамского университета Врийе. “Сначала они проводят лабораторные исследования, а затем пытаются имитировать природную среду, чтобы понять, как эти редкоземельные элементы могут накапливаться в небольшом количестве во всей земной коре”.

"Это будет ценная информация для геологов, работающих в этой области, которая поможет им найти богатые, экономически выгодные месторождения, которые могли бы помочь диверсифицировать цепочку поставок редкоземельных элементов", - сказала она CNN.

Добыча редкоземельных металлов сопряжена с экологическими проблемами из-за использования токсичных химических веществ, которые могут загрязнять почву и грунтовые воды. Правозащитные организации также сообщали о нарушениях прав человека в цепочке поставок, включая детский труд.

Некоторые эксперты полагают, что следует уделять больше внимания переработке редкоземельных элементов, а не их добыче.

Недавнее исследование показало, что материалы из старых сотовых телефонов, электромобилей и других источников могут стать огромным, но незамеченным источником редкоземельных элементов, который может значительно снизить потребность в добыче.