Valiosos elementos de terras raras que são cruciais para baterias, telas sensíveis ao toque e outras tecnologias modernas podem ser aconchegados contra os combustíveis fósseis, descobriram os pesquisadores.
Um novo estudo sobre minas de carvão em Utah e no oeste do Colorado descobriu que as camadas rochosas ao longo das camadas de carvão são ricas em elementos como escândio, ítrio e neodímio. Estes e outros elementos de terras raras são utilizados em tecnologias modernas omnipresentes, como smartphones, e também são cruciais para tecnologias de energia verde, como turbinas eólicas e carros híbridos.
A grande maioria dos elementos de terras raras são atualmente extraído ou processado na Chinae por isso o Departamento de Energia dos EUA tem financiado a caça a estes elementos nos Estados Unidos, na esperança de estimular a produção interna.
“Há uma necessidade real da sociedade de desenvolver esses minerais internamente”, co-autor do estudo Lauren Birgenheiergeólogo da Universidade de Utah, disse ao Live Science.
Inspirado por pesquisa anterior que encontrou elementos de terras raras associados ao carvão na região dos Apalaches, Birgenheier e sua equipe coletaram amostras de seis minas de carvão ativas e quatro ociosas no centro de Utah e no oeste do Colorado. Os pesquisadores usaram fluorescência de raios X e espectrometria de massa – dois métodos geoquímicos para determinar quais elementos existem em uma amostra – para procurar vestígios dos 17 elementos metálicos de terras raras.
Os investigadores descobriram que entre 24% e 45% das rochas de xisto e siltitos adjacentes às camadas de carvão tinham pelo menos 200 partes por milhão (ppm) destes elementos, enquanto 100% das rochas vulcânicas amostradas continham elementos de terras raras nesses níveis ou superiores.
“Eles estão nessas unidades de xisto ou cinza lamacento que estão acima e abaixo das brasas”, disse Birgenheier. “Se você já está minerando a camada de carvão, você pode imaginar um modelo onde você extrai alguns dos xistos acima e abaixo.”
O Departamento de Energia considera atualmente uma concentração de 300 ppm de elementos de terras raras como economicamente viável para mineração. Birgenheier e sua equipe estabeleceram o limite inferior de 200 ppm por razões exploratórias, e será necessário mais trabalho para descobrir quantos dos depósitos são viáveis para mineração.
No oeste do Colorado e Utah, as camadas de carvão formaram-se a partir de um ambiente de pântano de turfa, disse Birgenheier, e os elementos de terras raras provavelmente foram integrados às camadas rochosas a partir de cinzas vulcânicas que se estabeleceram nos pântanos, ou de organismos biológicos que acumularam os metais antes de morrerem. e transformando, sob calor e pressão, em carvão. Ao longo de milénios, os metais podem ter sido lixiviados do próprio carvão para as rochas adjacentes. As jazidas de carvão em todo o país têm histórias diferentes, disse ela, mas outros grupos de investigação estão actualmente a realizar estudos semelhantes em outras áreas, desde a Costa do Golfo até ao Wyoming e às jazidas de carvão do Illinois.
As descobertas foram publicadas em 26 de abril na revista Fronteiras nas Ciências da Terra.