隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨笕找嬖鲩L(zhǎng),科學(xué)家們正在尋求解決可再生能源技術(shù)所需金屬供應(yīng)的關(guān)鍵問(wèn)題。最近,《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)期刊發(fā)表的一篇論文引起了廣泛關(guān)注,該論文重點(diǎn)探索了可再生能源技術(shù)所需的金屬富集過(guò)程。研究人員發(fā)現(xiàn),低溫富碳熔融體在地球深處的地幔中起著關(guān)鍵作用,將金屬?gòu)牡蒯O蛏线\(yùn)移,為可再生能源技術(shù)提供了必要的資源。
這篇論文詳細(xì)介紹了澳大利亞麥格理大學(xué)博士后伊斯拉·埃莎德(Isra Ezad)牽頭的國(guó)際團(tuán)隊(duì)的研究成果。該團(tuán)隊(duì)在類(lèi)似地殼90公里深處的高溫高壓環(huán)境下創(chuàng)造了少量熔融碳酸鹽材料。
他們的實(shí)驗(yàn)表明,碳酸巖熔融體可融解和攜帶許多金屬和化合物,這個(gè)認(rèn)識(shí)可為未來(lái)金屬勘探提供參考信息。
“我們知道碳酸巖熔體可攜帶稀土元素,但本次研究又進(jìn)了一步”,埃莎德在媒體聲明中稱(chēng)。“我們發(fā)現(xiàn)這種含碳熔巖能攜帶氧化態(tài)硫,同時(shí)能夠融解地幔中的‘未來(lái)綠色金屬’貴金屬和賤金屬”。
地殼及其下面地幔的大多數(shù)巖石由硅酸鹽組成,就像火山噴發(fā)的熔巖一樣。
然而,這些深部巖石的一小部分含有少量的碳和水,使得它們能夠在比地幔其他部分較低的溫度下熔融。
這些碳酸巖熔體高效地融解和搬運(yùn)鎳、銅和鈷等賤金屬,金銀等貴金屬和氧化硫,金屬富集后形成礦床。
“我們的發(fā)現(xiàn)表明,碳酸巖熔體硫含量要比以前認(rèn)為的多而廣,而且可能在金屬礦床富集過(guò)程中發(fā)揮更重要的作用”,埃莎德稱(chēng)。
研究人員選擇了兩種天然地幔成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn):一種來(lái)自烏干達(dá)西部的云母輝石巖,另一種來(lái)自喀麥隆的尖晶石二輝橄欖巖。
埃莎德解釋說(shuō),較厚的陸殼地區(qū)更容易形成在較老的大陸內(nèi)陸區(qū)域,在那里它們可以充當(dāng)海綿,吸收碳和水。
“碳硫熔體似乎在斷續(xù)的地幔區(qū)域溶解并富集這些金屬,并將它們攜帶到較淺的地殼深部,在那里經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)從而形成礦床”,這位科學(xué)家指出。
她認(rèn)為,這項(xiàng)研究表明,追蹤碳酸巖熔體能夠使我們更好地認(rèn)識(shí)大規(guī)模金屬分布以及地球歷史過(guò)程中的成礦機(jī)理。
“隨著全球從化石燃料轉(zhuǎn)向電池、風(fēng)能和太陽(yáng)能技術(shù),對(duì)這些關(guān)鍵金屬的需求飆升,而找到可靠的資源愈加困難”,埃莎德稱(chēng)?!斑@些新認(rèn)識(shí)為我們開(kāi)拓了一個(gè)新的找礦空間:以前沒(méi)有認(rèn)識(shí)到的碳酸巖熔體賤金屬和貴金屬礦床?!?/span>
《科學(xué)進(jìn)展》期刊最近發(fā)表的論文揭示了低溫富碳熔融體的金屬富集過(guò)程,為可再生能源技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的希望。這一發(fā)現(xiàn)為減輕對(duì)稀土元素等寶貴資源的依賴(lài)提供了潛在解決方案,并推動(dòng)了可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。未來(lái),基于這些新發(fā)現(xiàn),我們可以期待更多創(chuàng)新和突破,以滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的可再生能源需求。