Nové zdroje prvků vzácných zemin

Znázornění vzniku planet díky kolizi asteroidu. Ilustrační obrázek
Znázornění vzniku planet díky kolizi asteroidu. Ilustrační obrázek

Momentálně využívané zdroje prvků vzácných zemin, které jsou potřeba pro výrobu mnoha typů elektronických zařízení a elektromotorů, nám do budoucna nemusí stačit. Vědci proto uvažují o dalších potenciálních zdrojích těchto klíčových prvků, a to jak na Zemi, tak i ve vesmíru.

Pod názvem „prvky vzácných zemin” rozumíme skupinu čtrnácti chemických prvků následujících v periodické tabulce prvků za lanthanem, společně s prvky skandium a yttrium. Někdy se jim proto říká též lanthanoidy. Tyto prvky se využívají například při výrobě větrných turbín, televizních displejů, chytrých mobilů nebo výkonných magnetů pro reproduktory. Takřka monopolním dodavatelem těchto prvků je v současné době Čína, kde se nachází přes 95 % využitelných zásob minerálů s prvky vzácných zemin. Sumární celosvětová spotřeba čistých prvků tohoto typu činí přes 130 tisíc tun a stále stoupá. Je proto možné, že ani čínské zásoby nebudou světu do budoucna stačit, nemluvě o tom, že těžba prvků vzácných zemin bývá značným rizikem pro životní prostředí.

Čisté prvky skupiny lanthanoidů

Za této situace se pozornost geologů i průmyslových stratégů obrací ke Grónsku, konkrétně k ložiskům surovin v oblasti Kvanefjeld. Zde se kromě zásob uranu a zinku nachází také významné zastoupení prvků vzácných zemin. Jejich zásoby jsou zde odhadovány asi na dva miliony tun, což by stačilo minimálně na 10 let budoucí předpokládané celosvětové spotřeby. Těžba na tomto ložisku byla původně v roce 1988 zakázána, ale v roce 2013 ji dánský parlament opět povolil. Zkušenost s těžbou v polárních podmínkách bude důležitá i pro budoucí podobnou těžbu v Antarktidě, kde byly také nedávno zaznamenány stopy prvků vzácných zemin. Perspektivní ložiska těchto prvků byla nalezena také na mořském dně.

Další zajímavou alternativou v tomto směru je louhování prvků vzácných zemin z tekuté směsi, která vzniká z odpadů při zpracování (nejen železných) rud. Dosud bylo v tomto procesu nutné používat velmi toxické a někdy i radioaktivní látky. Japonští vědci však zjistili, že efektivní náhradou zde mohou být některé baktérie či sušené lososí mlíčí, konkrétně v nich obsažené fosfáty. Od této cesty si mnoho slibuje například Rusko, v rámci těžby rud na Uralu.

Množství prvků v zemské kůře přepočtené na milion atomů křemíku

Podle řady úvah bude možné najít vyšší koncentrace prvků vzácných zemin (v porovnání se Zemí) na povrchu řady blízkých asteroidů. Země kdysi prodělala výraznou diferenciaci materiálu podle hustoty - těžší prvky a kovy jsou proto na povrchu méně běžné než v okolí zemského jádra. Asteroidy podobnou diferenciací neprošly, a proto by na jejich povrchu mohla být koncentrace těžších kovů v průměru vyšší než na povrchu Země. Někteří ruští vědci také uvažují o těžbě prvků vzácných zemin z povrchu Měsíce. Vesmírná těžba z jakéhokoliv zdroje však pravděpodobně nezačne dříve než kolem roku 2040.

Ložiska surovin v oblasti Kvanefjeld v Grónsku

Zdroje: Wired, Phys.Org, Astronomy source, Russia beyond the headlines, Egeneration, Kvanefjeld