Ťažba nerastných surovín z morskej vody môže pokryť potreby ľudstva na desaťtisíce rokov

​Kľúčové zistenia:

• Vedci vyvinuli postupy na získavanie kovov z morskej vody, ktorej zlomok obsahuje zásoby na desaťtisíce rokov.

• Inovatívny reaktor dokáže separovať hydroxid horečnatý, pričom odstraňuje prebytočný vápnik bez zložitých chemických procesov.

• Zvyšková soľanka z odsoľovacích staníc a morská biomasa pomáhajú získavať lítium, nikel a vzácne zeminy.

Svetový oceán ukrýva masívne zásoby nerastných surovín, ktoré sú kľúčové pre plnohodnotný rozvoj a údržbu zelených energetických technológií. Podľa prepočtov analytikov by spracovanie 0.1 percenta z celkového objemu morskej vody plne postačovalo na pokrytie spotreby kritických prvkov pre celé ľudstvo na ďalších 50 000 rokov.

Získavanie týchto cenných kovov v priemyselnom meradle je však mimoriadne technicky a ekonomicky náročné pre ich veľmi nízke prirodzené koncentrácie vo vode. Ako odstrašujúci príklad slúži fakt, že objem 2 271 247 litrov čistej morskej vody v sebe prirodzene obsahuje len 0,42 kg lítia a iba 0,00095 kg niklu.

Zdroj foto: Edward Pablo | Pacific Northwest National Laboratory

Na zásadný rozdiel od iných ťažkých kovov je však čistý horčík v morskej vode zastúpený vo výrazne koncentrovanejšej podobe, čo láka ťažobné spoločnosti. Vyššie spomenutý objem kvapaliny prevyšujúci dva milióny litrov v sebe nesie približne 2 980 kg tohto strategického kovu. Výskumníci z amerického Národného laboratória Pacific Northwest preto navrhli špeciálny modulárny reaktor, v ktorom morská voda plynule prúdi v tesnom kontakte so zásaditým roztokom hydroxidu sodného.

Zdroj foto: Sara Levine| Pacific Northwest National Laboratory

Vzniknutú odpadovú soľanku vedci z laboratória následne ekologicky spracovávajú pomocou elektriny a pevných bipolárnych membrán, ktoré túto kvapalinu cielene rozdelia na užitočnú kyslú a zásaditú časť. Získaná silná kyselina v praxi funguje ako vysoko účinné rozpúšťacie činidlo, ktoré v testoch dokázalo z minerálu olivín vyťažiť o celých 37 % viac cenného niklu ako komerčne dostupná kyselina chlorovodíková.

Zdroj foto: Chinmayee Subban | Pacific Northwest National Laboratory

Presne ten istý získaný kyslý roztok sa prekvapivo ukázal ako prospešný katalyzátor pri pestovaní mikrorias v umelých nádržiach, ktorým spoľahlivo urýchlil biologický rast až trojnásobne prostredníctvom uľahčenia príjmu plynného oxidu uhličitého. Tretí paralelne testovaný chemický postup sa primárne zameriava na morskú flóru a maximálne využíva prirodzenú schopnosť vodných rastlín bezpečne kumulovať ťažké kovy v pletivách.

Zdroj foto: Chinmayee Subban | Pacific Northwest National Laboratory

Nazbierané organické morské riasy sa mechanicky spracujú do formy jemnej viskóznej pasty, na ktorú sa plošne aplikuje silné teplo a kyslé chemické lúhovadlo slúžiace na rozrušenie väzieb a uvoľnenie zachytených prvkov. Kombinovaním týchto troch odlišných technologických metód výskumníci v kontrolovaných podmienkach úspešne získali priemyselný horčík, akumulátorové lítium, nikel, vzácne prvky platinovej skupiny a viaceré cenné kovy vzácnych zemín.  

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Integrácia spracovania surovín priamo do existujúcich odsoľovacích staníc zabezpečí trvalý prísun kritických kovov bez nevyhnutnosti rozširovať tradičnú povrchovú ťažbu.

Zdroj: newatlas.com foto: ChatGPT