Архивы Добыча полезных ресурсов

Крупнейшее месторождение лития обнаружено на месте древнего вулкана, но ученые против его добычи

Кальдера древнего вулкана содержит самые большие в мире запасы лития

Около 17 миллионов лет назад на границе штатов Невада и Орегон, в 700 км от Йеллоустона, произошло мощное извержение вулкана Макдермитт. В настоящее время о нем напоминает лишь кальдера, которая, относится к Йеллоустонской цепи древних вулканов. Согласно недавнему исследованию, она может быть самым крупным на Земле месторождением лития. Содержание этого металла здесь в два раза больше, чем в любом самом богатом известном пласте. Правительство США планирует в ближайшее время начать его добычу, однако многие ученые обеспокоены таким решением, так как по их мнению этого делать нельзя.

Возросшая потребность в литии

Человечество уже многие годы стремится отказаться от ископаемого топлива и ищет способы как снизить его потребление. Но иногда решение одной проблемы приводит к порождению новой. Ярким тому примером служит растущая популярность электромобилей.

Электротранспорт на первый взгляд экологичен, так как не потребляет ископаемое топливо и не выбрасывает в атмосферу выхлопные газы. Однако с ростом его популярности резко увеличилась потребность в литие, который используется в аккумуляторах. Причем с каждым годом потребление этого металла растет. Это приводит к серьезному загрязнению окружающей среды, кроме того, в в процессе добычи сжигается немалое количество ископаемого топлива.

В 2021 году мировое потребление лития составляло 93 тысячи тонн в год. Для сравнения, в 2020 году этот показатель не превышал 70 тысяч тонн. По оценкам специалистов, к 2040 году потребления лития увеличится до 1 миллиона тонн в год. Правда, этого может не случиться, если человечество научится восстанавливать литий-ионные батареи.

Литий — легкий и мягкий металл серебристого цвета

В настоящее время основным поставщиком лития на мировом рынке является Чили, Аргентина, Австралия и Китай. Причем США в основном зависят в поставках от Китая. Поэтому местые горнодобывающие компании активно занялись поисками месторождений этого металла. В результате, как мы сказали выше, им удалось обнаружить крупнейшие на сегодняшний день его запасы.

Литий в кальдере древнего вулкана

Залежи лития были обнаружены у южного края кальдеры. Как сообщается в исследовании, почти вся кальдера Макдермитта содержит глину со смектитом магния, давно известным источником лития во всем мире. Однако у южного края кальдеры состав глины иной — он называется иллитом. В нем содержится гораздо больше лития, чем в смектите магния.

Как сообщают эксперты из горнодобывающей компании Lithium Nevada, а также Университета Орегона и новозеландского исследовательского института GNS Science, когда 17 миллионов лет назад происходило извержение вулкана, жидкая магма хлынула через трещины, в результате чего обогатила глинистую почву литием. Затем, когда древняя кальдера застыла, произошел новый выброс магмы с южной ее стороны.

Литий сконцентрирован в южной части кальдеры Макдермитта

В результате химической реакции, которая последовала вслед за выбросом, литий-смектит в глинистых отложениях был заменен литий-иллитовым глинистым слоем. Это произошло в районе перевала Такер. Согласно предварительным оценкам, здесь сконцентрировано около 40 метрических миллионов тонн этого металла, о чем сообщается в журнале Science Advances. По словам экспертов, добыча этого лития повлияет на мировые цены.

Почему ученые против добычи лития

Кальдера вулкана Макдермитт является священным местом и родиной для нескольких местных народов, которые здесь живут, охотятся и занимаются хозяйством. Кроме того, данная территория является ценным местом обитания многих диких животных, таких как вилорогие антилопы, шалфейные тетеревы и беркуты. Причем последние у местных племен считаются священными птицами.

Добыча лития может привести к экологической катастрофе

Кроме того, кальдера считается памятным местом. В 1865 году американские солдаты убили на здесь 31 члена племени пайуте. Но благодаря большому количеству пещер на перевале Такер, большинство людей племени Форт-Макдермитт смогли скрыться от нападения солдат. Как говорят сами представители этого племени, добыча лития для них равносильна осквернению Перл-Харбора или Арлингтонского национального кладбища.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Кроме того, добыча лития, по мнению ученых, приведет к резкому и сильному падению уровня грунтовых вод. Это отразится на местных ранчо. Напомним, что исчезновение грунтовых вод уже стало серьезной проблемой для юго-запада США. Это привело к появлению в грунте разломов и провалов. Поэтому ученые предупреждают, что решение правительства США может обернуться экологической катастрофой.

Самый дорогой алмаз в мире — почему он розового цвета и стоит миллионы долларов

Алмаз «Роза Луло» — самый дорогой в мире, и уже принадлежит неизвестному покупателю

Алмазы — самые твердые минералы, которые встречаются на Земле. Они образуются в глубинах нашей планеты на протяжении миллионов лет, а потом поднимаются выше вместе с магмой. Их добыча очень сложна, потому что специалистам приходится рыть глубокие шахты и тщательно искать — из одной тонны породы в лучшем случае можно извлечь 1 карат (0.2 грамма) алмазов. Из-за сложной добычи, редкости и красивого внешнего вида алмазы являются самыми дорогими драгоценностями в мире. Обычно небольшой кусочек алмаза стоит около 10 миллионов долларов. В 2022 году в Южной Африке был найден розовый алмаз «Роза Луло» весом 170 карат, который может являться самым дорогим в мире — до его обнаружения, самой дорогой считалась «Розовая звезда» весом 132,5 карата (затем уменьшенная до 59,6 каратов) стоимостью 71,2 миллиона долларов.

Интересный факт: алмазы и бриллианты это не одно и то же. Алмазами называются минералы в изначальном виде, которые не прошли обработку. А бриллианты — это алмазы, которым путем обработки придана ограненная форма.

Как образуются алмазы

В природе алмазы образуются на глубине 100-200 километров под землей. В условиях 1000-градусной жары и высокого давления чистый углерод на протяжении миллионов лет превращается в минерал с плотно упакованной кубической структурой. Достать их прямо с мест образования невозможно но, к счастью, драгоценные минералы иногда поднимаются наверх вместе с магмой в результате вулканической активности.

Самому древнему алмазу, который был найден горняками, примерно 3,6 миллиарда лет

Коренные месторождения алмазов называются кимберлитовыми трубками. Название они получили в честь первой обнаруженной людьми трубки в африканской провинции Кимберли. Порода, которая содержит в себе алмазы, называется кимберлитом. Люди открыли на Земле тысячи кимберлитовых трубок, но добыча минералов возможна только в нескольких десятках месторождений — в других местах работу тоже можно вести, однако стоимость добычи будет стоить дороже, чем сами драгоценности.

Кимберлитовая трубка «Мир» в Якутии

Самыми ценными драгоценностями являются «алмазы чистой воды», которые полностью прозрачны и не имеют дефектов. Цветные алмазы ценятся еще выше — их доля в алмазной промышленности составляет всего лишь 0,01%, то есть красивым оттенком обладает только 1 из 10 000 алмазов. Зеленые, фиолетовые, оранжевые, красные и желтые минералы при всей своей редкости встречаются относительно часто. А вот алмазы розового и голубого оттенка — это уникальная редкость.

Стоимость алмаза зависит не только от карата, но и цвета

Статья в тему: Ученые объяснили как алмазы поднимаются из недр на поверхность Земли

Самый дорогой алмаз в истории

По данным издания IFL Science, самым дорогим алмазом в мире можно назвать «Розу Луло», которая была добыта горняками в 2022 году на руднике Луло в африканской Анголе. Он весит 170 карат, но это не единственная его особенность, повышающая стоимость до рекордной отметки. Вдобавок к впечатляющей массе, этот минерал окрашен в редкий, розовый цвет.

Алмаз «Роза Луло»

Точная причина того, что алмазы окрашиваются в розовый оттенок, ученым все еще неизвестна. Одна из версий гласит, что минерал приобретает интересный оттенок из-за того, что в процессе образования его структура скручивается и проходящий через алмаз свет преломляется и отражается не так, как обычно. В случае с «Розой Луло», искажение изменение оказалось таким, что на выходе получается именно розовый цвет — еще немного, и амаз стал бы коричневым и был бы не таким дорогим. Алмазы никогда не имеют одинаковый оттенок, так что каждый из них является уникальным.

Алмазы окрашиваются в разные цвета из-за несовершенства

До обнаружения «Розы Луло» самым дорогим алмазом считалась «Розовая звезда», которая в 2017 году была продана в Гонконге за 71,2 миллиона долларов. Изначально его вес оценивался в 132,5 карата, но потом его уменьшили до 59,6 каратов. Есть сведения, что австралийская горнодобывающая компания Lucapa Diamond уже продала «Розу Луло», однако кому и за сколько миллионов долларов — неизвестно.

Бриллиант «Розовая звезда»

ОБЯЗАТЕЛЬНО К ПРОЧТЕНИЮ: Как добывают алмазы и откуда они берутся

Самый большой алмаз в мире

Алмаз «Роза Луло» может быть самым дорогим алмазом в истории, но подтверждений этому нет. Самым большим алмазом в мире считается «Куллинан», который также известен как «Звезда Африки». Он был обнаружен в 1905 году в африканской шахте «Премьер». Его масса составляла 3106,75 карата (621,35 грамма) и на сегодняшний день он разделен на девять частей. Каждый из них имеет свое название и является собственностью разных богатых людей.

Стеклянные копии девяти бриллиантов, полученных из алмаза Куллинан

Например, часть под названием «Куллинан-II» или «Вторая звезда Африки» весом 317,4 карата вставлена в корону Британской империи, которая хранится в лондонском Тауэре. А частичка «Куллинан IX» весом 4,4 карата представляет собой бриллиант грушевидной формы, который вставлен в кольцо — кто носит такое украшение, неизвестно.

Еще больше интересных статей вы найдете в наших каналах Дзен и Telegram. Заглядывайте почаще!

Важно отметить, что многие алмазы сегодня производятся в лабораториях. Об этом ранее подробно рассказал мой коллега Андрей Жуков в статье «Ученые искусственно создали алмазы и новый тип воды из пластика».

Материал из космоса, который решит все проблемы в энергетике, создали на Земле

Редкоземельных металлов не очень мало, но их сложно добывать и находятся они почти все в одной стране.

Современный мир стремится идти по пути отказа от ископаемого топлива и перехода на различные электронные системы и электродвигатели. Для их работы обязательно должны использоваться редкоземельные металлы, и именно они займут центральное место в «зеленой революции», поскольку пока только с их помощью можно создать высокопроизводительные магниты. А они, в свою очередь, необходимы в процессе получения возобновляемой энергии. Например, они часто используются в таких механизмах, как ветряные турбины, высокотехнологичные генераторы и электромобили. Однако достать эти столь востребованные материалы не всегда легко. Но отчаиваться не стоит, ведь ученые видят решение в загадочном металле, который имеет космическое происхождение.

Где добывают редкоземельные металлы

Несмотря на свое название, редкоземельные металлы не так уж и редки, но они рассеяны по земной поверхности в относительно низких концентрациях. Таким образом добыча полезных ископаемых может быть сложной и повлечь за собой риски для окружающей среды.

В настоящее время Китай доминирует на этом рынке — на его долю приходится около 80 процентов редкоземельных металлов, полученных в последнее время. Руководство страны уже даже рассмотрело возможность на запрет экспорта этого ресурса в ответ на политику США в отношении Китая. То есть из-за сложной политической обстановки будущее экспорта редкоземельных металлов в некоторые регионы становится неопределенным.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Каким странам нужны редкоземельные металлы

Не только США, но и другие государства стремятся конкурировать на этом рынке и разведывать новые запасы. Например, в Калифорнии есть рудник Маунтин-Пасс — единственное предприятие по добыче и переработке редкоземельных металлов в США. Тем не менее, растет интерес к альтернативным вариантам их добычи.

Добыча редкоземельных металлов — сложная, дорогая и не самая экологичная процедура.

Месторождения редкоземельных элементов существуют и в других местах, но добыча полезных ископаемых очень разрушительна: приходится изымать и перерабатывать огромное количество материала, чтобы получить небольшой объем редкоземельных элементов. Из-за воздействия на окружающую среду и сильной зависимости от Китая ведется срочный поиск альтернативных материалов, которые смогут заменить редкоземельные металлы — отметил в своем заявлении в октябре 2022 года профессор Линдсей Грир с факультета материаловедения и металлургии Кембриджского университета.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Какие материалы из метеоритов можно создать на Земле

Еще в 2022 году профессор Грир и ее команда наткнулись на возможный ответ. Заменой столь важного сегодня ресурса может стать тетратенит — железо-никелевый сплав, который обладает многими магнитными свойствами, присущими редкоземельным металлам.

До недавнего времени существовало серьезное препятствие в использовании этого космического минерала. Тетратаенит встречается в метеоритах, прилетевших к нам из космоса. Его свойства обусловлены атомной структурой, которая формируется в течение миллионов лет по мере медленного остывания метеорита – это не совсем тот быстрый и легкий минерал, который мог бы спасти положение.

Можно ждать пока такой материал прилетит из космоса, а можно создать его в лаборатории.

В 1960-х годах учёным удалось создать искусственный тетратенит путём обдувки нейтронами железо-никелевых сплавов, но этот метод сложен, дорог и не пригоден для массового производства.

Спустя более чем 60 лет, в 2022 году, произошел прорыв. Ученые Кембриджского университета под руководством профессора Грир нашли удивительно простой способ массового производства тетратенита.

Ученые предлагают извлекать редкоземельные элементы из угля

Как создают ресурсы, которые формируются миллионы лет

Они работали с железо-никелевыми сплавами и обнаружили, что фосфор — элемент, который также содержится в метеоритах, помогает атомам железа и никеля двигаться быстрее. Это позволяет атомам формироваться в нужную, сложную, упорядоченную структуру. Самое главное, что этого не приходится ждать миллиона лет. Согласно их исследованию, правильное сочетание железа, никеля и фосфора увеличило образование тетратенита на 11–15 порядков. Для понимания, это значит, что надо приписать 11-15 нулей к единице, и вот в это огромное количество раз процесс стал более эффективным.

Миллионы лет для появления такой красоты ждать больше не придется.

Что было удивительно, так это то, что никакой специальной обработки не потребовалось: мы просто расплавили сплав, залили его в форму и получили тетратенит. Предыдущее мнение в этой области заключалось в том, что невозможно получить тетратенит, если не предпринять что-то экстремальное, потому что в противном случае вам придется ждать миллионы лет, чтобы он сформировался. Этот результат полностью перевернул наше представление об этом материале — сказал Грир.

До сих пор остаются вопросы относительно того, можно ли использовать этот процесс для получения тетратенита с теми же магнитными свойствами, которые необходимы для развития возобновляемой инфраструктуры. Однако это случайное открытие предполагает, что решения часто могут возникнуть совершенно неожиданно.

Самая большая шахта в мире глубиной 4 километра — как там работают люди

В африканской шахте Мпоненг уже несколько десятков лет ведется добыча золота

На Земле существует более 650 шахт, в которых добываются полезные ископаемые. Самая глубокая из них — это шахта Мпоненг, которая находится неподалеку от города Йоханнесбург в Южно-Африканской республике. Сначала она была неглубокой, но со временем люди начали находить все меньше золота и рыли ее дальше в поисках новых месторождений. В 2023 году глубина шахты Мпоненг достигает 4 километров — если погрузить в нее тринадцать Эйфелевых башен, останется еще немного места. Каждый день в тоннелях этой шахты работают десятки человек, в очень суровых для этого условиях. Мало того, что под землей очень жарко, так еще на организмы шахтеров оказывается высокое давление. К тому же, их путь на работу длится долго и, пожалуй, является самой необычной в мире.

Шахта Мпоненг для добычи золота

Глубина открытой в 1986 году шахты Мпоненг составляет 3,7 километра, но авторы издания IFL Science уверяют, что она уже давно является 4-километровой. Она принадлежит компании Anglogold Ashanti и предназначена для добычи золота. С каждым годом рабочие находят все меньше драгоценного металла, поэтому вынуждены регулярно уходить все глубже. Так что в будущем шахта Мпоненг наверняка побьет собственный рекорд глубины.

Золотой рудник Мпоненг на Юге Африки

Чтобы шахта выдерживала высокое давление пород, а также оставалась целой после землетрясений, в ней были построены укрепленные туннели. Для удобства шахтеров, внутри также есть лифт, который ускоряет путь до дна шахты. Самостоятельный спуск занимал бы у рабочих многих часов и отнимал бы все силы, а лифт позволяет достичь дна «всего лишь» за 1,5 часа.

Чтобы преодолеть 4 километра вниз, требуется минимум 1,5 часа

Как работают шахтеры

Каждый день работника шахты начинается с того, что он надевает защитную одежду и дыхательное оборудование. После этого он со своей командой садится в лифт и едет на дно шахты.

Один из коридоров шахты Мпоненг

Высокая температура в шахтах

Внутри шахты очень жарко — температура воздуха достигает 60 градусов Цельсия при влажности до 90%. Если учесть, что жители Сахары, Аравии и центральной Австралии каждый день выживают при 50-градусной жаре, это не смертельная температура. Но важно учитывать, что в сухом климате жару переносить легче, чем во влажном, так что шахтерам не позавидуешь. Во время работы они рискуют перегреться и заболеть, и именно поэтому им необходима защитная одежда и оборудование для дыхания.

Шахтерам приходится работать в очень жарких условиях

Чтобы улучшить условия работы, на дне шахты установлены емкости с холодной суспензией. Также там работает вентиляционная система, которая делает воздух свежим насколько это возможно.

Для улучшения окружающих условий, внутри шахты установлена система вентиляции

Вам будет интересно: Как жара влияет на здоровье и психику людей

Высокое давление в глубинах земли

Высокая температура воздуха — не единственная проблема, с которой сталкиваются шахтеры. Они также вынуждены работать в условиях повышенного давления, из-за чего многократно повышается риск баротравмы, повреждения органов из-за резкого перемещения из условий с низким давлением в условия с высоким давлением. Впервые такого рода травмы были диагностированы у шахтеров в 1800-е годы — из-за изменения окружающей среды в организме образуются пузырьки газообразного азота, которые могут повреждать органы. Баротравма может стать причиной разрыва ушных перепонок, глаз, органов дыхания и многих других органов.

Из-за высокого давления, у шахтеров могут повредиться внутренние органы

Последствий пребывания в условиях повышенного давления тоже удается избежать при помощи специального оборудования в шахте и защитных костюмов.

В Европе есть 30 000 затопленных шахт с сокровищами. Их добычей займется подводный робот

Кто может жить в глубоких шахтах

Шахта Мпоненг известна не только как самое глубокое место по добыче золота. В 2002 году в ее глубинах были обнаружены бактерии Candidatus Desulforudis audaxviator, которые могут жить без солнечного света. Они получают энергию от радиоактивных руд, что было очень важным открытием для ученых. Если живые организмы могут получать жизненную энергию от такого источника, значит, жизнь вполне может существовать и на других планетах, где нет солнечного света.

Бактерии Candidatus Desulforudis audaxviator

Еще больше интересных статей вы найдете в нашем Дзен-канале. Также подпишитесь на наш Telegram-канал с анонсами новых материалов!

Важно отметить, что шахта Мпоненг ни в коем случае не является самой глубокой дырой на Земле. В статье «Земная кора впервые пробурена насквозь» мы узнали о скважинах, которые на самом деле поражают своей глубиной. Кольская сверхглубокая скважина вам наверняка уже известна — она уходит вниз на 12 262 метров. А в 2023 году в Китае начали бурить 11-километровую шахту, которая достигнет слоистых пород возрастом 45 миллионов лет. Ожидается, что в ходе рытья будут найдены новые месторождения нефти и других полезных ископаемых.

Как в недрах Земли образуется водород?

Водород может быть возобновляемым источником энергии, который образуется в недрах Земли

В последнее время обнаружено ряд признаков того, что в недрах Земли может содержаться большое количество водорода. Причем речь идет не просто о предположениях ученых. Ранее мы рассказывали, что в разных точках мира уже имеются несколько работающих скважин, из которых добывается водород. В ближайшее время их наверняка станет больше, так как десятки стартапов, многие из которых находятся в Австралии, борются за права на разведку этого газа. В прошлом году Американская ассоциация геологов-нефтяников сформировала свой первый комитет по природному водороду, а Геологическая служба США начала свою первую работу по выявлению перспективных зон его добычи. Даже нефтегазовые компании, такие как бразильская GEO4U, все больше начинают заниматься водородом. Но откуда вообще берется этот газ в недрах нашей планеты и действительно ли он является возобновляемым?

Водород в недрах Земли возобновляется?

Ранее мы рассказывали, что водород, в отличие от нефти, возобновляется. Причем, судя по всему, существует сразу несколько механизмов образования этого газа. Один из наиболее распространенных называется серпентинизацией.

В результате воздействия воды, высокой температуры и давления, минерал оливин превращается в другой вид минерала, который называется серпентинитом. В ходе этой реакции железо окисляется, захватывая атомы кислорода из молекул воды и выделяя при этом водород. Как показало исследование, проведенное в 2014 году, в результате серпентизации образуется 80% от всего водорода, возникающего внутри Земли.

Оливин — минерал, благодаря которому в недрах Земли образуется большое количество водорода

Другой механизм образования водорода называется радиолизом. Радиоактивные элементы в земной коре, такие как уран и торий, распадаются, в результате чего излучают альфа-частицы. Это излучение в свою очередь может расщеплять молекулы воды под землей и генерировать водорода.

Некоторые ученые выдвигают более радикальную версию — на поверхность земной коры просачивается первичный водород, попавший в железное ядро планеты вскоре после ее рождения. То есть он поднимается на поверхность, преодолевая тысячи километров.

Однако информации о формировании водорода пока еще не так много, поэтому ученые досконально не знают как он возникает и мигрирует. Кроме того, неизвестно, может ли водород накапливаться в достаточном количестве, чтобы его можно было использоваться для коммерческих целей. Дело в том, что в большинстве известных источников водорода слишком мало, чтобы можно было добывать газ в промышленных масштабах.

“Интерес быстро растет, но научных фактов по-прежнему не хватает” — говорит Фредерик-Виктор Донзе, геофизик, сотрудник Университета Гренобль-Альпы.

Где имеются месторождения водорода?

Ученые обнаружили множество водорода вблизи вулканического Срединно-Атлантического хребта на дне Атлантического океана. Газ в большом количестве выделяется на участке, известном как “Затерянный город”. Свое название он получил из-за возвышающихся “дымоходов” так называемых “белых курильщиков”. Из них бьет богатая минералами горячая вода.

Учены обнаружили водород на дне Атлантического океана на участке, именуемом «Затерянным городом»

В Исландии, расположенной между Срединно-Атлантическим хребтом, ученые зафиксировали сопоставимые потоки водорода в некоторых горячих источниках и геотермальных скважинах, которые находятся на разных участках страны. Об этом сообщалось в исследовании, опубликованном в прошлом году.

Отсюда следует, что водород имеется на стыке тектонических плит. Однако для коммерческих целей исследователи ищут этот в кратонах, то есть самых древних слоях земной коры, которые еще называют древними “фундаментами” континентов. Внутри них содержатся полосы богатых железом пород, которые называются зеленокаменными поясами. Они представляют собой остатки океанической коры, зажатой между плитами в результате древних столкновений континентов.

Скважину в Мали питает водород, возникающий в западноафриканском кратоне

По мнению ученых, оливин и другие минералы залегают здесь достаточно глубоко, в результате чего их температура превышает 200 градусов. В то же время на эту глубину еще просачивается вода. Как мы сказали выше, такие условия являются идеальными для образования водорода. К примеру, зеленокаменные пояса в западноафриканском кратоне стимулируют производство водорода, который вырывается на поверхность из скважины в Мали.

Обязательно переходите по этой ссылке, чтобы подписаться на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. С ним вы будете в курсе самых последних событий в мире науки и высоких технологий.

Надо сказать, что по мнению ученых все вышеперечисленные версии образования водорода могут быть ошибочными. Однако для отрасли это не имеет значение. Напомним, что нефтяная промышленность возникла задолго до того, как ученые выяснили происхождение нефти. Более того, даже сейчас относительно происхождения нефти ведутся споры. Некоторые ученые считают, что нефть способна возобновляться. Поэтому в настоящее время для индустрии важно лишь одно — выяснить каковы запасы водорода, на которые можно рассчитывать.

На Земле есть огромные запасы возобновляемого безуглеродного топлива?

Первая водородная скважина, построенная в США в 2019 году

В 1987 году в деревне Буракебугу, которая находится в Мали, произошел один странный случай. Бурильщики выполнили скважину глубиной 108 метров, чтобы добывать воду. Однако вместо воды из скважины, как отмечают очевидцы, начал “дуть ветер”. Когда один бурильщик, куря сигарету, заглянул в скважину, из нее вспыхнул факел, в результате чего человек чуть не погиб. При этом пламя не удавалось погасить в течение нескольких недель. Когда его погасили, скважину замуровали на несколько десятилетий. В 2012 году об этой скважине вспомнили, и стали ее изучать. Как выяснилось, вырвавшийся из нее газ на 98% состоит из водорода. Но как это возможно, ведь ранее считалось, что водород вообще не существует в недрах Земли? Кроме того, во время разработки нефтяных скважин ранее никогда не удавалось обнаружить водород.

В недрах Земли есть водород?

Открытие в Мали стало ярким подтверждением того, о чем многие годы говорили некоторые ученые, изучавшие газ, просачивающийся через заброшенные колодцы и шахты. По их мнению, под нашими ногами содержится большое количество водорода. Его запасы могут быть не меньше обильными, чем запасы нефти и природного газа.

Первое научное обсуждение существования водорода в недрах Земли относится к 1888 году, когда Дмитрий Менделеев сообщил, что этот газ просачивается из трещин одной из угольных шахт в Украине. По словам некоторых специалистов, сообщения о водороде также были распространены по всему бывшему Советскому Союзу, так как его поисками занимались советские исследователи.

Исследование скважины в Мали показало, что из нее выходит газ, который на 90% состоит из водорода

Надо сказать, что все эти ученые придерживались теории, что нефть на самом деле возобновляется, и для ее появления требуется большое количество водорода. Идея о том, что нефть способна возобновляться, вовсе не кажется безумной. Ранее мы рассказывали, что она имеет под собой серьезные основания.

Месторождения водорода существуют по всему миру

Скважина в Мали, конечно же, не единственное известное месторождение водорода на Земле. К примеру, Барбара Шервуд Лоллар, геохимик из Университета Торонто, сделала “водородное открытие” в 80-х годах. Она собирала данные о шахтах в Канаде и Финляндии, которые часто содержали горючие газы. Исследователь уделяла внимание в первую очередь углеводородам, однако анализ показал, что в составе газов содержится гораздо больше водорода, чем метана и этана.

Но на самом деле есть еще более раннее свидетельство водородных месторождений. Так в малоизвестном отчете 1944 года, который называется “Бюллетень № 22 Департамента горнодобывающей промышленности Геологической службы Южной Австралии” говорится, что из скважины, пробуренной в 1921 году на острове Кенгуру, выходил газ, состоящий на 80% из водорода. Еще одна скважина на соседнем полуострове Йорк давала газ с 70% водорода.

«Волшебные круги», возможно, появляются из-за просачивания водорода

В общей сложности по всему миру было зафиксировано сотни водородных просачиваний. По мнению некоторых специалистов, наличие водорода в недрах может объяснить сотни тысяч неглубоких круглых впадин на земле. Обычно они имеют диаметр в десятки или сотни метров. В народе такие впадины принято называть волшебными кругами, ведьмиными кольцами, водными бассейнами и т.д.

Изучая некоторые из этих впадин вдоль восточного побережья США, исследователи обнаружили, что из них просачивается водород. Причем с увеличением глубины, его концентрация растет. Но почему появляются впадины? Вполне возможно, что водород растворяет минералы в нижележащих породах. Это приводит к оседанию грунта на поверхности.

В 2019 году компания Natural Hydrogen Energy завершила строительство скважины глубиной 3,4 км в Небраске, которая расположена прямо посреди ведьминого кольца. Правда, компания пока не сообщает о количестве водорода, который дает скважина. Однако по некоторым данным скважина оказалась вполне успешной.

Месторождения водорода существуют по всему миру. Существует несколько объяснений, почему ранее не удавалось обнаружить водород при бурении скважин. Фото.

Существует несколько объяснений, почему ранее не удавалось обнаружить водород при бурении скважин

Почему водород не обнаруживали ранее?

Нефтегазовая промышленность пробурила миллионы скважин. Но почему водород так долго не замечали? Согласно одной из версий, этого газа очень мало содержится в осадочных породах, которые дают нефть и газ. Сланцы или аргиллиты богаты органическими веществами. При сжатии и нагревании молекулы углерода в этих породах поглощают водорода, в результате чего образуются углеводороды. Проще говоря, природный газ и водород существуют в разных местах, и их месторождения «не пересекаются» друг с другом.

Водород также может реагировать с кислородом в горных породах и образовать воду либо соединяться с углекислым газом с образованием метана. Однако есть и еще одна причина, почему ранее не находили водород — его попросту не искали, то есть не измеряли его содержание. Внимание было направлено лишь на природный газ.

В чем преимущество водорода

Интерес к водороду растет с каждым годом, так как этот газ представляет собой экологически чистое безуглеродное топливо. Правительства многих стран продвигают его как способ борьбы с глобальным потеплением. Дело в том, что при сгорании он образует только пар. Поэтому в последнее время разрабатываются водородные двигателя для автомобилей, самолетов и даже поездов. Причем некоторые из них уже даже успешно эксплуатируются. К примеру, в Китае первый автомобиль с водородным двигателем вышел с конвейера еще в 2019 году.

Не менее важен тот факт, что природный водород может быть не только чистым, но и возобновляемым. Согласно официальной версии происхождения нефти, для превращения погребенных и сжатых органических отложений в «черное золото» и газ, требуются миллионы лет. Но природный водород всегда производится заново, когда подземные воды вступают в реакцию с минералами железа при повышенных температурах и давлениях. В частности, в Мали, с тех пор, как начали извлекать водород из скважин, потоки газа не уменьшились.

Кроме того, как показывает выкачка водорода в Мали, добыча обходится очень дешево. Как сообщает Ян Манро, генеральный директор компании Helios Aragon, занимающейся водородом в предгорьях испанских Пиренеев, водород может произвести революцию в производстве энергии.

Ян Манро планирует пробурить разведывательную скважину в конце 2024 года. Она станет первой в Европе скважиной с природным водородом. Также возможность добычи этого газа в настоящее время активно изучается в Австралии. Вполне возможно, что уже в самом ближайшем будущем человечество начнет отказываться от углеводородного топлива в пользу чистого водорода.

Как искусственный фотосинтез обеспечит человечество природным газом

Ученые разработали технологию искусственного фотосинтеза, которая позволяет добывать метан

Как бы не стремилось человечество перейти на альтернативные источники энергии, а отказ от природного газа произойдет не скоро. Вот только хватит ли на всех этого топлива, ведь оно не возобновляется? Ранее мы рассказывали, что многие страны Европы уже сократили или вообще прекратили добычу природного газа, так как месторождения иссякли. Конечно, еще найдутся новые месторождения, но рано или поздно они тоже иссякнут. Поэтому ученые работают над решением данной проблемы уже сейчас, и даже смогли добиться определенных успехов. К примеру, разработан новый, более эффективный метод искусственного фотосинтеза, который позволяет производить метан. Но что это за технология и насколько реальным является ее применение в настоящее время?

Искусственный фотосинтез — что это такое?

В процессе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ и воду, которые перерабатывают в углеводы. Для этого они используют энергию Солнца. Искусственный фотосинтез представляет собой похожий процесс, однако углекислый газ и вода превращается не в углеводы, а топливо, к примеру, метан или этанол.

Метан представляет собой углерод, окруженный четырьмя молекулами водорода

Надо сказать, что идея искусственного фотосинтеза не новая. Ученые работали над этой технологией годами. Однако реализовать ее и добиться при этом желаемого результата не так просто. Процесс сложный и состоит из двух этапов. В природе на первом этапе происходит расщепление углекислого газа и воды, а на втором — атомы соединяются, образуя углеводы.
Напомним, что метан представляет собой углерод, который окружают четыре молекулы водорода. То есть вместо углеводов вполне можно получить этот природный газ.

Как создали искусственный газ метан

Для создания искусственного фотосинтеза ученые использовали металлоорганический каркас. Это пористый материал, состоящий из заряженных атомов металла, связанных органическими молекулами, которые содержат углерод. Каркас поместили в раствор кобальта. Последний способен улавливать электроны и перемещает их во время химических реакций.

Для искусственного фотосинтеза ученые использовали металлоорганический каркас

Надо сказать, что подобным образом искусственный фотосинтез производили уже давно. Но на этот раз ученые добавили в смесь аминокислоты, известные как молекулярные строительные блоки белков. Как оказалось, они действительно принесли положительный результат. Данная технология искусственного фотосинтеза оказалась в 10 раз эффективнее, чем все предыдущие методы, о чем авторы работы сообщили в журнале Nature Catalysis. То есть газ образовывался быстрее и в большем объеме, чем это было раньше.

Проблемы искусственного фотосинтеза

Казалось бы, проблема с производством искусственного газа решена. Однако по словам ученых не все так просто. Эффективность хоть и повысилась, ее еще недостаточно, чтобы производить газ в промышленных масштабах, к примеру, для заправки автомобилей или отопления домов. Для этого потребуется еще масштабирование во много раз.

Но, самое главное, что ученые разобрались как технология работает на молекулярном уровне. Именно отсутствие понимания процесса было основным камнем преткновения на пути к масштабированию производства искусственного газа. Кроме того, технология уже сейчас может быть применена для других целей, не требующих большого количества газа. Технологию также можно применять для получения тех или иных химикатов, применяющихся при изготовлении фармацевтических препаратов.

Доступный и недорогой метан приведет к увеличению выбросов CO2 в атмосферу

Кроме того, есть еще одна проблема. Если в будущем удастся технологию масштабировать и получать метан в любом нужном объеме, это наверняка приведет к увеличению выбросов СО2 в результате его массового сжигания. Напомним, что потребность в переходе на возобновляемые источники энергии вызвана не только нехваткой метана или других ископаемых видов топлива. Земле угрожает глобальное потепление климата, и уже сейчас ученые предупреждают, что средняя температура поднимется гораздо больше, чем на 1,5 градуса. То есть добиться целей, обозначенных в Парижских соглашениях, не получится.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Таким образом, решив проблему энергетического кризиса, человечество лицом к лицу столкнется с другим опасным кризисом. Однако и эту проблему можно решить. Освоив технологию искусственного фотосинтеза, можно добывать вместо метана водородное топливо. В процессе его сжигания выделяется только тепло и пар. Поэтому технология, в любом случае, выглядит очень перспективной.

Какие есть газовые месторождения в Черном море и какой их потенциал?

Объемы газа, которые содержатся под Черным морем, до сих пор неизвестны

Мир оказался на грани грандиозного энергетического кризиса. Как мы уже рассказывали, причины этому санкции против России, а также ряд других факторов, таких как попытка Европы отказаться от ископаемых источников энергии в пользу возобновляемых. Кроме того, запасы собственного газа в странах ЕС иссякают, в результате чего добыча с каждым годом сокращается, а в некоторых странах она вообще была прекращена. Однако, вполне возможно, что улучшить ситуацию может добыча газа некоторых стран в Черном море. Недавно здесь были обнаружены богатые месторождения. Разумеется, газовые вышки стояли в Черном море и ранее, однако новые крупные месторождения открыли только несколько лет назад. По предварительным оценкам, этих объемов достаточно, чтобы покрывать мировые потребности в газе на протяжении 45 лет. Причем, вполне возможно, что потенциал Черного моря в плане углеводородов гораздо больше, чем известно на сегодняшний день.

Есть ли в Черном море огромные запасы углеводородов?

Надо сказать, что первую поисковую скважину в Черном море пробурили в далеком 1975 году, примерно тогда же, когда началось бурение в Северном море. Однако нефтегазодобыча в этих двух морях развивалась по разному. Северное море за это время было тщательно исследовано, месторождения обнаружены и разработаны. Причем в настоящее время они уже даже стали иссякать. А с Черным морем дело обстоит совсем иначе. По сути, до сих пор неизвестно, есть ли здесь поистине огромные запасы углеводородов или большая часть запасов уже обнаружена.

Ответить на это вопрос можно лишь путем бурения поисковых скважин на большой глубине, превышающей 2 км. Дело в том, что все разработанные на сегодняшний день месторождения находятся на мелководье. Поэтому Черное море, в этом плане, по сей день являются загадкой.

Компания «Роснефть» пробурила скважину в Черном море на глубину в 5260 метров

Лидером по глубоководной разведке является Турция, которая добилась немалых успехов, о чем мы подробнее расскажем ниже.
Однако Россия тоже работала в этом направлении. Так в 2017 году “Роснефть” совместно с итальянской компанией “Eni” пробурили первую сверхглубоководную разведочную скважину “Мария-1”.

Скважина бурилась на глубине свыше 2100 метров, при этом запланированная глубина самой скважины составляла 6126 метров. Правда, до конца она так и не была пробурена. Работы остановились когда ее глубина составляла 5260 метров. Причиной тому стали антироссийских санкций.

Но в процессе бурения этой скважины был обнаружен карбонатный трещиноватый коллектор толщиной пласта 300 метров. Коллекторами называются горные породы, способные вмещать нефть, газ, воду и т.д. Как сообщает «Роснефть», обнаруженный коллектор, скорее всего, содержит углеводороды. Отсюда можно сделать вывод, что под Черным морем действительно содержится огромное количество запасов газа и нефти.

Месторождение газа в Черном море у побережья Турции

Впервые стало известно о том, что Турция обнаружила большие запасы газа в Черном море, в 2020 году. Изначально речь шла об объеме в 320 миллиардов кубов. Однако позже, по словам президента республики Реджепа Тайипа Эрдогана, доказанный объем газа составил 405 млрд. кубических метров. Также он сообщил, что это крупнейшее месторождение в Турции, которое обеспечит энергетическую безопасность страны.

Самое крупное месторождение газа в Черном море удалось обнаружить Турции

В настоящее же время объем запасов оценивается в 540 млрд кубических метров. Но, вполне возможно, что в ближайшее время у побережья Турции будут обнаружены новые месторождения, в результате чего общий объем запасов газа увеличится еще больше.

Месторождение расположено в 170 км от побережья. Строительство газопровода, который будет доставлять добытый газ, началось с прибрежной зоны уже в этом месяце. Кроме того, в настоящий момент ведется бурение скважин. В этом участвуют три турецких судна. В общей сложности Турция планирует вложить в добычу газа и его транспортировку около 10 миллиардов долларов.

Добыча газа из нового месторождения должна начаться в следующем году. Суточный объем добычи составит 40 миллионов кубов газа. Однако изначально, в первом квартале 2023 года, будет добываться порядка 10 миллионов кубометров газа в сутки. Затем объемы добычи будут постепенно увеличиваться. Предположительно на максимум удастся выйти в 2026 году.

Румыния уже приступила к добыче газа в Черном море

Сколько газа в Черном море будет добывать Румыния

Если Турция только разрабатывает месторождение, то Румыния уже приступила к добыче, о чем сообщила компания Black Sea Oil & Gas (BSOG). В этом году она рассчитывает добыть из шельфового месторождения в Черном море 0,5 миллиарда кубов газа. Затем объем добычи повысится до одного миллиарда кубометров газа в год.

Компания Black Sea Oil & Gas добывает газ на месторождениях Ана и Дойна, которые соединены с берегом газопроводом протяженностью 126 километров. Месторождение Ана открыли еще в 2007 году. Второе месторождение, Дойна, открыто еще раньше — в 1995 году. Но их запасы гораздо скромнее, чем у месторождения возле берегов Турции — всего 10 миллиардов кубометров. То есть их хватит примерно на 10 лет добычи.

Не забудьте подписаться на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете больше увлекательных и интересных материалов.

Добываемого газа не хватит, обеспечить нужды страны, так как Румыния в год потребляет порядка 10-11 миллиардов кубометров газа. Соответственно, добыча обеспечит лишь 10% от потребности страны. Однако общие запасы газа у побережья Румынии оцениваются в 200 миллиардов кубометров. Разработкой этих месторождений будут заниматься компании OMV и Romgaz. Правда, первый газ из них поступит на побережье Румынии не раньше 2026-2027 года.

Добытый газ из крымской шельфовой зоны длительное время обеспечивал голубым топливом полуостров Крым

Газовое месторождение крымской шельфовой зоны

Одесское газовое месторождение впервые начали осваивать в 2012 году. Но оно тоже сравнительно небольшое — доказанные объемы газа здесь составляют 21 миллиард кубометров газа. До конца 2015 года это месторождение являлось основным источником газа для Крыма.

Не забудьте подписаться на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете больше увлекательных и интересных материалов.

Начиная с 2012 года объемы добычи составляли порядка одного миллиарда кубометров газа в год. Но впоследствии, в связи с межгосударственным спором между Россией и Украиной, сообщалось, что Россия прекратила добычу газа. Правда по некоторым данным добыча продолжалась, но объемы сократились.

Напоследок отметим, что по мнению некоторых экспертов, нефть способна достаточно быстро возобновляться, о чем мы уже рассказывали. Если это правда, то, теоретически и газ может быть возобновляться. Но так ли это на самом деле? Узнайте об этом здесь.

Декабрь 2023
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30	31