Ученые из Университета Монаша обнаружили, что обычный минерал халькопирит, источник 70% мировой меди, может стать ключом к революции в горнодобывающей промышленности. В опубликованном исследовании команда специалистов объяснила, как скрытые дефекты и примеси в структуре минерала позволяют разрабатывать новые, более устойчивые методы извлечения меди, пишет Phys.org.
Халькопирит известен науке более 300 лет, при этом он до сих пор остается «крепким орешком» для промышленности. Он плохо поддается низкотемпературному выщелачиванию, что затрудняет и удорожает извлечение меди из низкосортных руд. Это становится серьезной проблемой на фоне глобального роста спроса на медь, которая необходима для зеленой энергетики, электромобилей и современной инфраструктуры.
Ученые выяснили, что кристаллическая структура халькопирита насыщена микроскопическими дефектами и примесями серебра, золота и никеля. Эти особенности напрямую влияют на то, как минерал реагирует при переработке. Особенно важно открытие роли серебра: даже его следовые количества дестабилизируют поверхность минерала и запускают цикл, который позволяет высвобождать медь быстрее и с меньшими затратами энергии и химикатов.
«Понимая, как микроэлементы взаимодействуют с халькопиритом на атомном уровне, мы сможем разрабатывать более эффективные методы экстракции», — подчеркивают специалисты.
Исследование имеет значение не только для горнодобычи. Атомная структура халькопирита лежит в основе полупроводников для солнечных батарей и устройств преобразования энергии, что напрямую связывает геологию с технологиями будущего. В условиях декарбонизации спрос на медь будет только расти. По словам авторов исследования, задача — не столько искать новые месторождения, сколько умнее перерабатывать уже имеющиеся запасы.
Работа подчеркивает важность междисциплинарных инноваций для создания низкоуглеродной экономики. Спустя три столетия халькопирит остается научной загадкой и стратегической возможностью для развития технологий будущего с меньшим экологическим следом.
Ранее ученые нашли способ добывать чистую энергию из сточных вод. Если технология окажется жизнеспособной в реальных условиях, она может добавить в мировой энергобаланс еще один возобновляемый источник. Подробнее о ней рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.