Японцы оценили залежи редкоземельных элементов в океаническом иле возле острова Минамитори в 16 миллионов тонн


    Остров Минимитори с базой Береговой охраны США. Фото: US Navy

    Редкоземельные элементы (РЗЭ) — критически важные материалы для многих передовых технологий благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. Они применяются в перспективных областях промышленности, включая гибридный транспорт, перезаряжаемые батареи, ветряные турбины, светодиоды, компактные люминисцентные лампы, панели дисплеев, а также во многих медицинских и военных технологиях. Востребованность РЗЭ, особенно в технологиях возобновляемой энергетики и электроники, привела к росту спроса на них в последние годы.

    На этом фоне в 2011 году было опубликовано открытие И. Като, который обнаружил высокую концентрацию РЗЭ в океаническом иле на дне Тихого океана. По Като, концентрация элементов там достигает 2230 ppm. В 2013 году в ходе научно-исследовательской экспедиции на рейсе KR13-02 Японского агентства по морской науке и технике подтвердили богатые залежи РЗЭ в иле около острова Минимитори (на фото) с концентрацией 2000-5000 ppm.

    Добыча РЗЭ из ила имеет ряд преимуществ, подчёркивают японские исследователи. Во-первых, там особенно высокая концентрация тяжёлых РЗЭ (от европия до лютеция). Во-вторых, практически отсутствуют радиоактивные элементы (уран и торий). В-третьих, ил очень легко добывать и перерабатывать. И самое главное — ресурсы ила в океане практически бесконечны.

    Сейчас японские исследователи собрали все имеющиеся данные и составили более полную карту залежей РЗЭ в океаническом иле около острова Минимитори. После исследовательских экспедиций KR13-02, MR13-E02 и KR14-02 в указанный район для отбора керна были направлены ещё три экспедиции MR14-E02, MR15-E01 Leg 2 и MR15-02, чтобы уточнить собранные ранее данные и получить новую информацию.


    Карты местности и батиметрические карты исследуемого района. Звёздочками показаны места отбора керна поршневой трубкой, а цветом отмечены исследовательские рейсы, как указано в легенде. Белый прямоугольник на подробной карте — целевая область, в которой проводилась оценка объёма ресурсов

    По оценкам учёных, месторождение возле острова Минамитори, содержит более 16 млн т РЗЭ. Конкретно на участках, где взяты пробы, залежи редкоземельных элементов оцениваются в 1,2 млн т, но исследователи экстраполировали их на весь регион около острова площадью 2500 км². Это прямоугольная область, ограниченная 21°48′ и 22°15′ северной широты, 153°30 и 154°07′ восточной долготы.

    Такие огромные залежи РЗЭ «имеют потенциал поставлять эти металлы на полубесконечной основе для всего мира», сказано в исследовании. Опуская забавную фразу про «полубесконечность», в реальности 16 млн т этих элементов хватит мировой промышленности на много столетий. В частности, иттрия, европия, тербия и диспрозия хватит на 780, 620, 420 и 730 лет, соответственно.

    Учёные из Университета Васэда и Токийского университета не только составили карту с содержанием РЗЭ в океаническом иле, но и разработали экономически эффективную технологию добычи ила и выделения из него ценных материалов.

    На сегодняшний день мировая промышленность сильно зависит от поставок РЗЭ из Китая, который контролирует большую часть мирового рынка. Но в периоды политической напряжённости Пекин ограничивает экспорт этой продукции. Например, в 2010 году японские производители столкнулись с серьёзным дефицитом, потому что Китай ограничил экспорт. Это произошло после того, как Япония арестовала капитана китайского траулера, который участвовал в стычке с японской береговой охраной возле управляемых Японией островов Сенкаку. На них также претендует и Китай, где этот архипелаг называют Дяоюйдао. Японо-китайский территориальный конфликт не исчерпан до сих пор.


    Архипелаг Сенкаку. Фото: Reuters/Kyodo

    «Огромный объём ресурсов и эффективность переработки полезных ископаемых являются показателями того, что этот новый ресурс может быть использован в ближайшем будущем», — говорится в исследовании.

    Научная статья опубликована 10 апреля 2018 года в журнале Scientific Reports (doi: 10.1038/s41598-018-23948-5).
    Поддержать автора
    Поделиться публикацией

    Комментарии 24

      –5
      Да, только вот ущерб экологии от добычи никто не оценивает!!!
        0
        Вообще-то, обычно считалось что извлечение ила из водоема благостно влияет на его состояние, предотвращая заболачивание. Да и японцы — за любой лишний отход удавятся. Скорее всего, даже из оставшегося после извлечения песка найдут что делать, если уж добыли.
          +1

          Тихий океан трудно назвать водоёмом, которому грозит заболачивание.

        0
        Любопытно.
        То, что нанесение ущерба таким территориям это отдельный разговор — понятно. При достаточно медленном восстановлении илистых отложений особенно.
        А вот то, что лет через 5-10, если начнут разрабатывать данное месторождение, устоявшийся рынок редких элементов обвалится так же, как это произошло с нефтяным рынком после начала использования гидроударных технологий (не помню правильное название) добычи нефти. Или с рынком тех же редких элементов после развала Советского Союза когда начали продавать всё подряд по смешным (для данного рынка) ценам…
        Всё интересней и интересней прям.
          +1
          осле начала использования гидроударных технологий (не помню правильное название)

          технология гидроразрыва пласта
            0
            Точно! Спасибо. =)
            0
            как это произошло с нефтяным рынком после начала использования гидроударных технологий (не помню правильное название) добычи нефти.

            Технология гидроразрыва пласта началась применяться с 1940-х годов.


            В отечественной нефтедобыче ГРП начали применять с 1952 г. Общее число ГРП в СССР в пиковый период 1958-1962 гг. превышало 1500 операций в год, а в 1959 г. достигло 3000 операций, которые имели высокие технико-экономические показатели. В последующий период число проводимых ГРП снизилось и стабилизировалось на уровне примерно 100 операций в год… а после ввода в разработку крупных высокодебитных месторождений Западной Сибири интерес к гидроразрыву в отрасли практически исчез. В результате с начала 70-х по конец 80-х годов в отечественной нефтедобыче гидроразрыв в промышленных масштабах не применялся. Возрождение отечественного ГРП началось в конце 80-х годов в связи с существенным изменением структуры запасов нефти и газа .


            Так когда говорите обвалился нефтяной рынок после начала применения гидроразрыва пласта?

              +1
              Может речь про сланцевую нефть шла?
                0
                В целом начали использовать в 1947 г.
                Все верно, подразумевал добычу сланцевой нефти. Спасибо за уточнение.
                  0
                  А вот то, что лет через 5-10, если начнут разрабатывать данное месторождение, устоявшийся рынок редких элементов обвалится так же, как это произошло с нефтяным рынком после начала использования гидроударных технологий (не помню правильное название) добычи нефти.

                  Ну конечно добыча сланцевой нефти обвалила нефтяной рынок. Еще прям в 2008 обвалило. Рынок который регулируется не только возможностями и технологиями добычи.

                    0
                    Ну, лично я даты конкретно не помню, но где-то в те времена новости о сланцевой добыче — обвалили, да. Ближневосточные поставщики начали выбрасывать больше нефти на рынок, чтобы не дать развиться новой технологии. Но не получилось, сейчас США добывают больше нефти, чем та же Саудовская Аравия. И добыча постоянно растет, как только цена начинает превышать порог рентабельности сланцевой добычи.
                      +1

                      Где-то в те времена и сланцевая нефть это ближе к 2014 году, но никак не 2008 год.
                      Было много обвалов цены нефти до начала добычи сланцев.

                0
                промышленная добыча алмазов не обвалила рынок бриллиантов, такие вопросы решаются нерыночными методами
                +1
                глубины-то не маленькие
                  +2
                  Постойте, я правильно понял иллюстрации — глубина на участке 5-6км? А не многова-то выходит для промышленной разрабокти? Обоенно если учесть что поднимать придется не готовые «16 млн тонн», а породу (т.е. ил) с концентрацией 2000ppm. 2000ppm -> 0.2% -> 500 тонн ила на тонну металлов с глубины 5км, причем каких-то металлов не обязательно самых востребованных.

                  >Учёные из Университета Васэда и Токийского университета не только составили карту с содержанием РЗЭ в океаническом иле, но и разработали экономически эффективную технологию добычи ила и выделения из него ценных материалов.

                  Что-то сомневаюсь, хоть редкзем. металлы и не самая дешевая штука. Может кто-то тут разбирается в глубоководной разработке и прояснит?
                  P.S. не обновил комментарии =(
                    +2
                    Вполне реально, поскольку ил вымывается. Тоесть фактически не копается, а высасывается на поверхность.
                    Роботы способные двигатся на такой глубине — есть. За роботом шланг диаметром в метр, висящий на буях каждые 100м и заякорененный на дне. На верху всасывающий насос ниже уровня воды. Выше уровня воды второй для передачи на завод.
                    Технически — реально.
                    Выгодно или нет — надо считать.
                    К тому же отсутсвует стадия размалывания породы(уже размолото), правда, присутствует агресивная среда(морская вода).
                      0
                      Всасывающий насос не может создать разность давления на всасе и перед насосом выше 1 атмосферы. Столб воды в трубе высотой в 5 км будет уравновешен водой снаружи.
                      При такой разности давления вода в трубе длинной 5 км будет подыматся очень и очень, неспешно.
                      Учитывая, что плотность ила существенно выше воды, он просто будет оседать обратно.
                      Вам придется углублять насос дабы добиться нужной скорости и производительности.
                      В идеале насос на дне, но тогда вам придется подымать пятикилометровый столб воды. Такие насосы в принципе существуют, но они явно не рассчитаны на такие производительности, и работу со столь агрессивной и содержащей абразивы средой.
                      В принципе технически это возможно, но все же не так просто, как вы описали.
                        0
                        Правильно, не может. Но ему и не надо. Если труба достаточно широка, потери давления будут не больше 1атмосферы.
                        Врятли его прям поставят один и ровно возле поверхности, но точно, что не один на 5км глубине.
                        Я как бы упрощенно написал.

                        Понятно, что для этого дела насосная станция будет выглядеть как турбина гидроэлектростанции большого размера с размером ротора метров в 20-50. Поставят насосы скорее всего вдоль шельфа с опорой на скалу, потом горизонтально подвесят в 5м над дном основной кусок шланга.
                        Рассчитают концентрацию ила в воде, которую позволяют перекачать наличные насосы и ровно такую и будут качать, подмешивая забортную воду. Скорее всего уравновесят возвратом ила назад в соседнем рукаве(ибо ил все равно девать после переработки некуда).
                          0
                          Теоретически можно увеличивать площадь острова за счет отвалов пустой породы (ила). Остров не очень большой, потому это может иметь практический смысл, если для размещения перерабатывающих заводов не будет хватать площади.
                            0
                            Речь идет о сотнях миллионах тонн. Зеленые не дадут, по любому будут назад закачивать.
                              0
                              Японцы (как и китайцы к примеру) уже давно насыпают целые искуственные острова даже из мусора и пустой породы («отходов») своей горнорудной промышленности. Прямо у берегов Японии.

                              И как то зеленых смогли урезонить на этот счет.

                              С чего бы им возмущаться намывом еще одного острова где-то далеко в океане из по сути природного грунта, просто поднятого со дна?
                          0
                          В исходнике статьи, предполагается использование гидроциклонов, с обогащением ила разной насыщенности и размера частиц, сопутка — фосфат кальция.
                      –2
                      Что-то сильно напоминает вброс про сланцевую нефть и сланцевый же газ — много обещаний, попытки обвалить рынок, а в итоге — пшик…
                        +2

                        Что значит пшик?
                        Если по сланцевому газу то, например, США превратилась из нетто-импортера в нетто-экспортера. Штокман, газ с которого собирались продавать в Америку, в итоге ушел в историю.
                        Сланцевая нефть в итоге стала довольно сильным регулятором цены на рынке — как только цена на рынке начинает опережать себестоимость сланцевой нефти так начинается рост ее добычи.
                        Попытки обвалить рынок были как раз наоборот, в попытке задушить сланец пока он не развился и не снизил себестоимость.

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое