Nye kilder til sjældne metaller afgørende i moderne teknologi

Forskning ledet af universiteterne i St. Andrews og Brighton afslører nyopdagede kilder til sjældne jordmetaller, der er afgørende for moderne teknologier såsom produktion af vedvarende energi, mobiltelefoner, bærbare computere og fjernsyn.

Forskningen, udgivet i Naturkommunikation undersøgte alternative kilder til meget eftertragtede tunge sjældne jordartsmetaller, der bruges i hver dag moderne teknologi, med fokus på subtropiske jordarter i det nordlige Madagaskar.

Moderne teknologier, såsom dem, der producerer grøn energi fra vedvarende ressourcer som vind og vand, kræver mange tons sjældne, såkaldte e-tech metaller. Minedrift af e-tech metaller kan være dyrt, miljømæssigt udfordrende og energikrævende. Dette gælder især for metaller, der stammer fra klipper dannet i gamle bjergbælter eller vulkaner, som skal udgraves, knust og derefter forarbejdet for at adskille værdifulde metaller fra resten.

Nogle gange giver naturen en hjælpende hånd ved at nedbryde naturligt hårdt revne mineraler for at danne blødere materialer, hvorfra værdifulde varer kan udvindes mere effektivt og bæredygtigt.

Forskningen, ledet af School of Earth and Environmental Sciences ved University of St Andrews med kolleger ved University of Brighton, fokuseret på at spore en bestemt gruppe af metaller kendt som de sjældne jordartselementer. Disse omfatter metaller såsom neodym, praseodym og dysprosium, som er afgørende komponenter i teknologier lige fra telefoner, computere, militære eller medicinske apparater til vindmøller og elektriske køretøjer.

Efterspørgslen efter sjældne jordartsmetaller vil vokse eksponentielt i løbet af de næste par årtier, som ambitiøse projekter for ren energi, såsom Den Europæiske Unions grønne aftale, udvikles globalt. Imidlertid, de fleste økonomier er stadig afhængige af import fra Kina.

På nuværende tidspunkt, Kina producerer cirka 77% af verdens forsyning af sjældne jordartselementer. De sjældneste sjældne jordarter, især dem, der bruges i permanente magneter, primært stammer fra ionadsorption leraflejringer, eller lateritter, dannet ved tropisk forvitring af sten som granit og syenit i det sydlige Kina.

Ved hjælp af en intens røntgenkilde, kaldet en "synkrotron, "forskerholdet afslører på atomskala, hvor de sjældne jordarter er i jorden. Teamet fandt ud af, at de sjældne jordarter løst sidder fast på overflader af lerpartikler. Ved at sammenligne prøver fra et forvitret vulkansk kompleks på Madagaskar med dem, der udvindes i Kina, undersøgelsen giver nøgleindblik i, hvordan naturen producerer let udvaskbar, økonomisk rentabel, sjældne jordforekomster.

Hovedforfatter til undersøgelsen Dr. Anouk Borst, fra University of St Andrews, sagde:"Nogle har spekuleret på, om de sydkinesiske adsorptionsindskud er unikke, men vores undersøgelse bekræfter, at de kinesiske jordarter er identiske med aflejringer, der findes på Madagaskar, og at de dannede sig på lignende måder. Løbet er nu i gang med at finde andre forekomster andre steder i verden. "Disse oplysninger vil være et drivkraft for global efterforskning af kritiske metalressourcer uden for Kina.