ونظرا لأن "العناصر الأرضية النادرة" ضرورية للانتقال إلى الطاقة الصديقة للبيئة، فإن الدراسة الجديدة يمكن أن تدعم الجهود الجماعية "للتحول إلى الطاقة الخضراء".
وبحسب تعريف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية، فإن العناصر الأرضية النادرة هي معادن أرضية نادرة تشكل مجموعة من 17 عنصرا كيميائيا مهما للغاية من عناصر الجدول الدوري تضم السكانديوم، الإتريوم، واللانثانيدات.
وتستخدم العناصر الأرضية النادرة في الهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون ذات الشاشات المسطحة والمغناطيس وحتى القطارات والصواريخ. كما أنها حيوية لتطوير المركبات الكهربائية وتقنيات الطاقة المتجددة مثل توربينات الرياح.
وقال الدكتور مايكل أنينبورغ، الباحث في الجامعة الوطنية الأسترالية إن إن الصهارة الغنية بالحديد التي تجمدت لتكوين بعض البراكين المنقرضة أكثر كفاءة بمئة مرة في تركيز المعادن الأرضية النادرة من الصهارة التي تنفجر عادة من البراكين النشطة.
مضيفا: "لم نشهد قط انفجار صهارة غنية بالحديد من بركان نشط، لكننا نعلم أن بعض البراكين المنقرضة، التي يبلغ عمرها ملايين السنين، شهدت هذا النوع الغامض من الانفجارات. تشير نتائجنا إلى أنه يمكن دراسة هذه البراكين المنقرضة الغنية بالحديد في جميع أنحاء العالم، مثل إل لاكو في تشيلي، بحثا عن وجود عناصر أرضية نادرة".
وقام الباحثون بمحاكاة الانفجارات البركانية في المختبر من خلال الحصول على صخور مماثلة لتلك الموجودة في البراكين المنقرضة الغنية بالحديد.
ووضعوا هذه الصخور في فرن مضغوط وسخنوها إلى درجات حرارة عالية للغاية لإذابتها ومعرفة المزيد عن المعادن الموجودة داخلها.
وهكذا اكتشفوا وفرة العناصر الأرضية النادرة الموجودة في الصخور البركانية الغنية بالحديد.
ومع استثمار المزيد من البلدان بكثافة في تقنيات الطاقة المتجددة، يستمر الطلب على العناصر الأرضية النادرة في الارتفاع. وفي الواقع، من المتوقع أن يزيد الطلب على هذه العناصر خمسة أضعاف بحلول عام 2030.
وقال الدكتور أنينبورغ إن العناصر الأرضية النادرة "تشبه في وفرتها الرصاص والنحاس. لكن تحليل هذه المعادن واستخراجها من المعادن التي توجد فيها أمر صعب ومكلف".
وتمتلك الصين أكبر رواسب العناصر الأرضية النادرة على هذا الكوكب، بينما توجد أكبر رواسب العناصر الأرضية النادرة في أوروبا في السويد. وتمتلك أستراليا رواسب عالمية المستوى في ماونت ويلد في غرب أستراليا وأخرى بالقرب من دوببو وأليس سبرينجز.
نشرت نتائج الدراسة التي قادها شينغتشاو يان من جامعة الأكاديمية الصينية للعلوم في مجلة Geochemical Perspectives Letters.
المصدر: Interesting Engineering