La alquimia mineral aprovecha los ingredientes clave para la revolución de la energía verde: sal y potasio

sal
Crédito: Pixabay / CC0 Public Domain

El sodio, el componente principal de la sal, y la alteración del potasio están asociados con algunos de los depósitos minerales más valiosos del mundo.


por Silvia Dropulich, Universidad de Monash


El sodio y el potasio también son componentes importantes de las rocas. Los feldespatos son los minerales más comunes que forman las rocas, y algunos contienen sodio , mientras que otros contienen potasio.

Un equipo de investigación dirigido por geólogos de la Universidad de Monash de la Escuela de la Tierra, la Atmósfera y el Medio Ambiente ha reproducido las condiciones infernales que se encuentran en la naturaleza en el laboratorio para tratar de comprender el registro de rocas. Los resultados del estudio se describen hoy en Nature Communications .

«Los ingenieros podrían usar esa información para realizar ‘ingeniería inversa’ en la naturaleza para extraer metales valiosos de los minerales», dijo el autor del estudio, el profesor Joël Brugger, de la Escuela de Tierra, Atmósfera y Medio Ambiente Monash.

«La revolución de la energía verde se basa en materias primas como el cobre, pero el suministro actual no puede sustentar una economía global sin carbono», dijo.

«La formación de mineral gigante en Australia es uno de los principales productores de metales del mundo, pero la producción sostenible requiere innovaciones en exploración y minería».

La autora principal del estudio, Gan Duan, ha estado investigando reacciones minerales en condiciones típicas de la formación de depósitos de mineral (5-10 km de profundidad, 600˚C), como parte de su Ph.D. investigación supervisada por el profesor Brugger.

«Nuestros experimentos revelan cómo la extracción de metales de grandes volúmenes de rocas generadoras y su transporte están vinculados a microescala», dijo Gan.

«Descubrimos que el cambio de la alteración de sodio a potasio típico de muchos sistemas minerales puede ser impulsado por un sistema químico autoorganizado», dijo.

Mientras investigaba las reacciones de los minerales en condiciones típicas de la formación de depósitos de mineral (5-10 km de profundidad, 600 ° C), el equipo de investigación descubrió que la adición de sodio al fluido transformó inicialmente su feldespato que contiene sodio y potasio en el esperado feldespato rico en sodio. pero si realizaban los experimentos durante unos días más, esto era reemplazado por un feldespato predominantemente potásico (hasta un 90%), para su sorpresa.

El profesor Brugger dijo que el estudio desafió el pensamiento anterior de que los estilos de alteración sucesivos debían ser causados ​​por cambios externos en la composición de los fluidos o por la temperatura a lo largo del tiempo.

«Estos procesos controlados cinéticamente a escala molecular pueden ser responsables de la naturaleza omnipresente de las sucesivas alteraciones sódicas y potásicas a escala km», dijo el profesor Brugger.



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