Senzační objev v těžebním průmyslu: vědci objevili „značné množství“ vzácných minerálů v uhelných dolech

Objev vzácných kovů v uhelných dolech USA obnovil zájem o mezinárodní těžební průmysl. Výzkum zaměřený na uhelné pánve v Coloradu a Utahu odhalil významné koncentrace prvků potřebných pro výrobu baterií, větrných turbín a elektromobilů.

Tento objev je součástí národní strategie zajišťující dostupnost kriticky důležitých zdrojů pro energetickou transformaci. Vzácné zeminy potřebné pro moderní technologie jsou jedním z nejzranitelnějších článků globálního dodavatelského řetězce. Spojené státy, které jsou silně závislé na dovozu z Asie, nyní hledají domácí alternativy.

Tyto vzácné minerály byly objeveny v uhelných dolech v Utahu a Coloradu.

Skupina vědců pod vedením Loren Birgenhayer, docentky na katedře geologie a geofyziky Univerzity v Utahu, tvrdí, že uhelný revír Yinta může být nečekaným zdrojem vzácných minerálů potřebných pro budoucí technologie. Skupina analyzovala více než 3500 vzorků z 10 aktivních dolů.

Ačkoli samotné uhlí obsahuje málo cenných prvků, okolní vrstvy hornin (zejména břidlicové a bahnité útvary) obsahují koncentraci vzácných minerálů přesahující 200 částic na milion.

V této souvislosti považuje Ministerstvo energetiky USA za ekonomicky odůvodněnou maximální přípustnou koncentraci 300 částic na milion. Tento ukazatel přibližuje několik oblastí v Utahu a Coloradu k úrovni těžby, což může vést k vzniku dalších těžebních lokalit v rámci stávajících uhelných projektů.

Birgenheyerův přístup je pragmatický: „Pokud se kameny již přesouvají, proč tento proces nevyužít k získání zdrojů pro energetickou transformaci?“ Takový přístup umožní využít stávající infrastrukturu a minimalizovat náklady a dopad nových těžebních podniků na životní prostředí.

Jsou vzácné minerály a prvky vzácných zemin totéž?

Je důležité poznamenat, že vzácné minerály a prvky vzácných zemin nejsou totéž. Termín „prvky vzácných zemin“ se používá pro klasifikaci 17 chemických prvků (skandium, yttrium a 15 lantanoidů), které se vyskytují v minerálech, jako je monazit.

„Vzácné minerály“ je širší termín, který zahrnuje i jiné minerály, které jsou v přírodě skutečně vzácné, jako tantal, niob, indium a gallium, které nejsou klasifikovány jako prvky vzácných zemin.

Praktické využití těchto vzácných minerálů v těžebním průmyslu

Výsledky výzkumu mají přímý vztah k modernímu těžebnímu průmyslu. Michael Vanden Berg z Geologické služby státu Utah vysvětlil, že společnosti mohou rozšířit těžební operace pouhým zvětšením hloubky těžby o několik metrů nad a pod uhelnými sloji za účelem získání vzácných minerálů.

V praxi to znamená dvojnásobnou návratnost investic pro doly: udržení těžby uhlí a současně získání potřebných zdrojů pro technologický a energetický průmysl.

Ačkoli samotné uhlí neobsahuje významné množství těchto minerálů, okolní horniny mohou být přeměněny na cenný sekundární zdroj.

Tento přístup je v souladu s cíli Iniciativy pro uhlí, vzácné kovy a kriticky důležité minerály (CORE-CM) – federálního programu zaměřeného na oživení oblastí těžby nerostných surovin prostřednictvím komplexního využití jejich přírodních zdrojů.

Úloha projektu CORE-CM

Projekt CORE-CM je zaměřen na identifikaci, hodnocení a využívání nerostných zdrojů v uhelných pánvích USA. Jeho model kombinuje vědecký výzkum, technologické inovace a partnerství veřejného a soukromého sektoru.

Mezi jeho cíle patří:

• Hodnotit stávající zdroje pomocí podrobných geologických modelů a identifikovat mezery v datech.
• Podporovat regionální strategie rozvoje infrastruktury, které přispívají k místnímu ekonomickému růstu.
• Rozvíjet centra technologických inovací, která budou sloužit jako společná platforma pro společnosti a univerzity.
• Podporovat vzdělávání a zvyšování kvalifikace zaměstnanců v oblasti klíčových nerostných surovin.

Program, který se realizuje v několika státech, je zaměřen na snížení závislosti na dovozu a posílení národní ekonomické a energetické bezpečnosti. Podporuje také využití odpadů (například vedlejších produktů těžby uhlí) při výrobě nových materiálů a minimalizaci průmyslového odpadu.

Věda, ekonomika a energetická transformace

Výzkum v Utahu je součástí širších snah o diverzifikaci zdrojů strategických nerostných surovin ve Spojených státech.

Výzkum, v jehož rámci bylo analyzováno více než 11 000 dalších vzorků, naznačuje, že vzácné minerály vznikly ze starověkého vulkanického popela, který se před miliony let usadil na rašeliništích. V průběhu času se prvky přesunuly do tenčích vrstev podloží a zůstaly v blízkosti uhelných ložisek.

Možnost těžby těchto zdrojů bez otevření nových dolů představuje strategickou výhodu: využití stávající infrastruktury zajišťuje přístup k materiálům nezbytným pro přechod na čistou energii.

Vývoj vhodných technologií pro separaci a zpracování těchto minerálů má klíčový význam pro určení průmyslové proveditelnosti. Další výzkum se zaměří na kvantitativní hodnocení celkových dostupných zdrojů a vývoj ekonomicky výhodných metod těžby.