У відходах виявлено "скарби" нашої планети: запаси рідкісних елементів оцінюються в 100 мільярдів.

Науковці вважають, що в Сполучених Штатах може знаходитися величезна кількість рідкісноземельних елементів. Існує припущення, що ці цінні ресурси можуть бути заховані у відходах, що залишилися після використання викопного пального.

У 2024 році геологи встановили, що зола, яка виникає в результаті спалювання вугілля на електростанціях, що використовують викопне паливо, здатна містити рідкісноземельні елементи, які оцінюються в 165 мільярдів доларів США. Зазначається, що матеріали на суму до 97 мільярдів доларів можуть бути фактично видобуті, повідомляє Science Alert.

У Фокус. Технології запустили свій канал у Telegram. Приєднуйтеся, щоб бути в курсі найостанніших та найцікавіших новинок з галузі науки!

На думку команди геологів з Техаського університету в Остіні, робота з вилучення цих елементів може забезпечити США власним джерелом цих критично важливих елементів. Така кількість елементів може забезпечити США власним джерелом критично важливих елементів, позбавивши необхідності важкого видобутку або залежності від імпорту.

За словами геолога Бріджит Скенлон зі Школи геологічних наук імені Джексона, відкриття наочно демонструє принцип "зі сміття в скарби". По суті, вчені намагаються замкнути цикл: використовувати відходи і витягувати з них ресурси, водночас знижуючи вплив на навколишнє середовище.

Рідкісноземельні елементи -- група з 17 елементів, що включає 15 лантаноїдів періодичної таблиці, а також ітрій і скандій. У США ці елементи класифікують як критично важливі мінерали, вони мають вирішальне значення для сотень галузей промисловості та технологій.

У США не так багато власних запасів рідкісноземельних елементів. Натомість країна майже повністю залежить від імпорту, близько 70% з них надходить з Китаю. Водночас недавні дослідження показують, що існує невикористане родовище рідкісноземельних елементів, приховане на видноті: 52 мільярди тонн вугільних зольних відходів, вироблених американськими електростанціями з 1950-х років.

Вугілля, яке є стародавньою скам'янілою рослинною субстанцією, не є абсолютно чистим, оскільки в ньому присутні мізерні кількості інших елементів. Цей процес формування і ущільнення триває протягом багатьох століть. На жаль, ці незначні домішки настільки малі, що витрати на їх видалення не є виправданими.

Проте під час процесу спалювання вугілля відбувається цікава реакція: горючі елементи, такі як вуглець, водень і сірка, перетворюються на гази, в той час як негорючі складові залишаються. Серед них можна виділити глинисті мінерали, кварц та рідкісноземельні елементи.

Оскільки основна частина маси вугілля перетворюється на дим під час згоряння, концентрація рідкісних елементів у скляній золі, що залишається після цього процесу, виявляється у 4-10 разів більшою, ніж у незгорілому вугіллі. Хоча ці рівні значно поступаються тим, що спостерігаються в промислових рудах, переробка вугільної золи має перевагу, оскільки не потребує додаткових витрат на видобуток, що виглядає досить обнадійливо.

У новому дослідженні під керівництвом Скенлона і геолога Роберта Ріді вчені зібрали дані, зібрані за десятиліття, про склад золи, ефективність вилучення і місця зберігання відходів по всій території США.

За оцінками, між 1985 і 2021 роками у вугільних зольних відкладеннях може міститися близько 11 мільйонів тонн рідкісноземельних елементів. Для порівняння, це число приблизно вісім разів більше, ніж запаси, доступні в США на сьогодні. Теоретично, загальна вартість цих елементів може досягати приблизно 56 мільярдів доларів. В залежності від конкретного родовища, доступність вугільної золи коливається від 30% до 70%, що знижує загальну вартість доступних запасів до 14 мільярдів доларів.

Вчені встановили, що вартість лантаноїдів, які можна видобути з доступної вугільної золи, складає до 8,4 мільярда доларів. Проте, за словами дослідників, включення ітрію та скандію значно підвищує цю суму до 165 мільярдів доларів, з яких 97 мільярдів доларів є потенційно доступними для видобутку.

Варто підкреслити, що ці показники в основному мають теоретичний характер, а методи їх отримання все ще перебувають на стадії дослідження. Проте потенціал цих напрямків настільки значний, що науковці та уряд США всерйоз зацікавлені у їх реалізації.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що унікальні властивості можна змінювати: фізики зробили нове відкриття про рідкісноземельні елементи.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили, де на Землі заховані рідкісноземельні елементи.