神秘岩浆或藏大量稀土元素
周二发布的一份报告称,在世界各地分散的灭绝火山中发现的一种神秘类型的岩浆可能含有丰富的稀土元素,而稀土元素是电动汽车、风力涡轮机和其他清洁技术的关键成分。
像镧、钕和铽这样的稀土元素对于帮助世界打破与导致地球升温的化石燃料之间长期的、破坏性的关系至关重要。
提取稀土元素面临挑战
这些所谓的稀土材料实际上并非那么稀有,但提取具有挑战性,因为它们通常浓度较低。随着需求的增加,许多国家都在争相寻找新的来源,以摆脱对目前主导供应链的中国的依赖。
新研究带来新途径
澳大利亚国立大学的研究员、该研究的作者迈克尔·安本伯格表示,这项新研究“可能为稀土提取开辟了一条新途径”。
这项研究的灵感来自去年在北极瑞典基律纳发现的一个巨大的稀土元素矿床,基律纳是一个矿业城镇,位于大约 16 亿年前剧烈火山活动形成的巨大铁矿之上。
对于澳大利亚国立大学和中国科学院大学的科学家来说,这引发了一个大问题:为什么那里有稀土?
安本伯格告诉美国有线电视新闻网(CNN),他们想了解这是“地质上的偶然,还是这些富含铁的火山本身就有使其富含稀土元素的内在因素?”
他们无法实地考察一座火山来寻找答案——这种类型的火山极其罕见。安本伯格说:“我们从未见过富含铁的岩浆从活火山喷发,但我们知道一些数百万年前的灭绝火山有这种神秘的喷发类型。”
因此,科学家们在实验室中使用一种成分与这些灭绝火山相似的合成岩石模拟了一个岩浆室,将其放入加压炉中并加热到极高的温度。
研究表明,一旦岩石融化并变成“岩浆”,富含铁的岩浆就会从周围环境中吸收所有的稀土元素。这种富含铁的岩浆浓缩稀土的效率比普通火山喷发的岩浆高 200 倍。
或有未开发的稀土矿床
研究结果表明,世界各地的灭绝火山中可能存在未开发的稀土矿床,包括美国、智利和澳大利亚。
安本伯格说,其中许多地方已经在开采铁矿石,这对企业和环境来说可能是一个潜在的“双赢”。企业可以从矿山获得更多价值,“我们可能不再需要从新的地方开采资源”。
研究具有重要意义
阿姆斯特丹自由大学能源关键金属助理教授凌丽·周表示,这项研究采取了一种有趣的方法。“他们从实验室开始,然后试图模拟自然环境,以了解这些稀土元素如何在整个地壳的一个小地方积累。”
她告诉 CNN,这对该领域的地质学家来说将是有价值的信息,有助于他们找到丰富、经济可行的矿床,这可能有助于使稀土供应链多样化。
稀土开采面临的问题
稀土开采一直受到环境问题的困扰,因为使用的有毒化学物质会污染土壤和地下水。人权组织也报告了供应链中包括童工在内的侵犯人权的指控。
一些专家建议,应该更多地关注稀土元素的回收,而不是开采。
最近的一项研究发现,旧手机、电动汽车和其他来源的材料可以提供大量被忽视的稀土来源,这可以大大减少开采的需求。
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