Harvinaiset maametallit ovat läsnä kaikissa teknologioissamme: älypuhelimista tuulivoimaloihin. Nämä tärkeät metallit esiintyvät vaatimattomina määrinä, mutta niiden erottaminen on haastavaa.
Kuvituskuva Pexels
Tutkimus, joka on julkaistu Geochemical Perspectives Letters -lehdessä, ehdottaa uutta lähestymistapaa: hyödyntää tulivuorikiviä. Nämä mahdollisesti alikäytetyt esiintymät voisivat vastata kasvavaan kysyntään. Tiimi on rekonstruoinut menneiden tulivuorenpurkausten olosuhteet. Laboratoriosimulaatioiden avulla he ovat saaneet satoja kertoja korkeampia pitoisuuksia harvinaisista maametalleista kuin aiemmin on havaittu.
Sammunut tulivuori sisältää vanhaa magma, joka on rikas metalleista. Tällainen tulivuoritoiminta ei enää esiinny, mutta nämä esiintymät ovat yhä yleisiä, erityisesti Ruotsissa ja Chilessä.
Tämä edistysaskel tapahtuu samaan aikaan, kun maailmanlaajuun kysyntä harvinaisille maametalleille odotetaan viisinkertaistuvan vuoteen 2030 mennessä. Tämä on tilaisuus hyödyntää mahdollisuuksia rajoittaa geopoliittista riippuvuutta.
Mitkä ovat harvinaiset maametallit ja miksi ne ovat niin arvokkaita?
Harvinaiset maametallit viittaavat 17 kemialliseen alkuaineeseen, joilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia. Niihin kuuluu metalleja kuten neodyymi, dysprosiumi, lutetium ja tietenkin litium. Vaikka niitä esiintyy maapallon kuorella samanlaisina määrinä kuin muita metalleja, niiden erottaminen ja käsittely ovat monimutkaisia ja kalliita.Nämä alkuaineet ovat välttämättömiä monilla teollisuudenaloilla. Niitä käytetään avainkomponenttien valmistamiseen nykyaikaisissa teknologioissa: sähköautojen moottoreissa, tuuliturbiineissa, älypuhelimissa ja laseissa.
Maailmanlaajuinen kiinnostus harvinaisia maametalleja kohtaan on räjähtänyt viime vuosina niiden roolin vuoksi energiasiirtymässä. Ne mahdollistavat ympäristöystävällisten teknologioiden kehittämisen, jotka ovat välttämättömiä fossiilisten polttoaineiden riippuvuuden vähentämiseksi. Niiden kysyntä voisi viisinkertaistua vuoteen 2030 mennessä, mikä johtaa kilpailuun uusien hyödynnettävien esiintymien löytämiseksi.
Kuinka harvinaisten maametallien esiintymät muodostuvat sammuneissa tulivuorissa?
Harvinaisten maametallien esiintymät muodostuvat erityisissä geologisissa olosuhteissa. Miljoonien vuosien ajan tulivuoritoiminta on rikastuttanut tiettyjä magmoja raudalla, mikä on edistänyt harvinaisten maametallien sisällyttämistä niiden kiinteytyessä.Nämä sammunut tulivuoret, jotka ovat rikkaita rautaoksideista, sisältävät korkeita pitoisuuksia harvinaisista maametalleista. Kova lämpö ja paine edistävät näiden alkuaineiden kiteytymistä, ja ne kerääntyvät magmakiviin. Nämä esiintymät, jotka aiemmin oli unohdettu, ovat nyt lupaava lähde.
Tutkijat simuloivat näitä prosesseja laboratoriossa ymmärtääkseen paremmin, kuinka harvinaiset maametallit sitoutuvat mineraaleihin. Nämä tutkimukset avaavat mahdollisuuksia sammuneiden tulivuorien hyödyntämiselle, vaihtoehtona perinteisille kaivoksille, vastatakseen kasvavaan maailmanlaajuiseen kysyntään.