Современная промышленность нуждается во все больших количествах редкоземельных элементов: в прошлом году их потребление даже превысило добычу. Однако если на земле они действительно редки, огромные их запасы можно обнаружить на дне морском.
Сегодня без тех или иных редкоземельных элементов (лантана, неодима, европия, иттербия и проч.) невозможно, наверное, ни одно высокотехнологичное производство. Они используются в электронных компонентах, двигателях и оптике, атомной промышленности и машиностроении, в качестве химических катализаторов и в составе сложных материалов и сплавов.
Если в 1980 г. человечество ежегодно потребляло около 30 тыс. т этих металлов, то в 2010 г. – уже 120 тыс. т, что, кстати, больше, чем удалось добыть (112 тыс. т). Действительно, недаром они получили такое запоминающееся название: в земной коре редкоземельные элементы встречаются достаточно редко, и за доступ к их источникам крупнейшие корпорации и державы мира активно соперничают друг с другом. Вдобавок, добыча их исключительно опасна и вредна, так что основным производителем редкоземельных элементов сегодня выступает Китай (97% мирового производства), который налагает жесткие ограничения на их экспорт, стараясь оставлять по максимуму для нужд собственной промышленности. Все это приводит к быстрому росту цен.
Этот расклад может изменить новое исследование японских исследователей во главе с Ясуширо Като (Yasuhiro Kato), которые обнаружили, что на океанском дне редкоземельные металлы можно добывать в изрядных количествах. К сожалению, пока что такая добыча исключительно дорогостояща и неблагоприятна для состояния океанской биосферы, но в будущем океан вполне может стать важнейшим источником этих элементов. По расчетам ученых, с 1 кв. км морского дна в Тихом океане, в области их максимальной концентрации, можно обеспечить до 20% ежегодных потребностей человечества в редкоземельных металлах.
В качестве источника редкоземельных элементов морское дно рассматривается уже достаточно давно. Суть в том, что океанские гидротермальные источники – в том числе знаменитые «черные курильщики» – выбрасывают их в значительных количествах из-под земной коры. Растворенные в горячей воде, металлы быстро оседают в составе железомарганцевых конкреций, похожих на картофелину агрегатов, состоящих, в основном, из железа и марганца с примесями других элементов. В этом виде они и остаются на морском дне.
Японские ученые во главе с Като провели количественную оценку этого потенциального источника редких элементов. Они взяли около 2 тыс. проб осадков из 78-ми точек со дна Тихого океана и, проведя их анализ, пришли к выводу, что содержание в них редкоземельных металлов достигает 0,1% в окрестностях Гавайских островов и 0,2% - в южных регионах. На первый взгляд это не так много, но эти цифры на несколько порядков выше, чем для разрабатываемых сегодня в том же Китае пород земной коры.
Некоторые такие придонные отложения имеют толщину до 70 м. Ученые подсчитали, что 1 кв. км породы вокруг только одного из гидротермальных источников близ Гавайев содержит около 25 тыс. т редкоземельных элементов, а в общей сложности океанское дно может хранить их более 110 млн т.
К сожалению, пока что доступность этих сокровищ для нас – под большим вопросом. О возможности их добычи специалисты говорят с большим скепсисом, считая ее не более реалистичной, нежели не раз обсуждавшуюся перспективу добычи ископаемых ресурсов на Луне или на астероиде. Кроме того, как замечает эксперт Гарет Хатч (Gareth Hatch), в действительности содержание редкоземельных элементов на большинстве месторождений сегодня достигает 3-10%, а упомянутые Като с коллегами цифры о Китае делают добычу экономически обоснованной как раз благодаря легкодоступности этой глинистой породы. Чего – увы – нельзя сказать о месторождении, расположенном на глубине 4-5 км.
С другой стороны, Крэг Смит (Craig Smith) замечает, что добыча со дна железомарганцевых конкреций может оправдать себя благодаря наличию в них и других ценных элементов – таких, как медь и никель. В итоге, по его мнению, этот ресурс наверняка начнут разрабатывать не далее, как через десять лет.
Комментариев нет:
Отправить комментарий