Vena idrotermale tellurio-quarzo-pirite. Credito:Creative Commons/James St. John
L'aumento dei prodotti di energia rinnovabile richiederà una gamma di metalli critici. Uno di questi elementi, il tellurio, sta guadagnando popolarità per l'uso nel fotovoltaico o nei pannelli solari. Poiché la domanda globale di pannelli solari continua ad aumentare, aumenta anche la necessità di metalli critici come il tellurio.
Il tellurio non viene estratto come minerale solista. Attualmente, la maggior parte del tellurio viene raccolto come sottoprodotto dell'estrazione del rame. "La domanda fondamentale è:quanto tellurio c'è là fuori?" afferma Simon Jowitt, geologo economico presso l'Università del Nevada di Las Vegas. Lui e il co-autore Brian McNulty stanno cercando di scoprire dove si trova questo tellurio e quanto metal potrebbe esserci. La Jowitt presenterà il proprio lavoro alla riunione annuale della Geological Society of America mercoledì 12 ottobre.
Sfortunatamente, la quantità di tellurio in una miniera è raramente segnalata. Per colmare le lacune e creare stime dei minerali critici, Jowitt e McNulty hanno sviluppato proxy per stimare il contenuto di tellurio a livello globale.
Il loro primo proxy risulta dalle stime delle risorse e delle riserve. In questi rapporti, una società mineraria utilizza i propri dati di indagine e stima che ci siano X milioni di tonnellate di metallo nel terreno. Questi rapporti vengono utilizzati per stimare il valore di un sito minerario.
"Quello che facciamo è prendere queste informazioni, che ci dicono quanto è grande il giacimento, quanti milioni di tonnellate di minerale o mineralizzazione, e le combiniamo con le informazioni pubblicate altrove sulla concentrazione di tellurio e sul giacimento", afferma Jowitt. I ricercatori possono quindi calcolare una stima per il tellurio.
"Il secondo proxy è dove conosciamo l'entità del deposito", afferma Jowitt. In questo caso, il team utilizza le quantità di minerali di tellurio correlati come la calaverite, un metallo aureo-tellurio. "Possiamo stimare la quantità di tellurio in quel minerale, combinarla con la dimensione dichiarata del deposito e, ancora, sviluppare un proxy."
Hanno esaminato 518 giacimenti minerari in miniere attive negli Stati Uniti e in Canada che sono note per contenere tellurio. Usando i loro proxy, i ricercatori hanno calcolato che 18 miniere d'oro nei due paesi potrebbero produrre ~90 tonnellate/anno di tellurio dalle attuali miniere, con altre sei miniere di rame, zinco e nichel in Canada che hanno il potenziale per produrre ~170 tonnellate all'anno di tellurio. Jowitt afferma che questa è una stima minima, perché non tutte le miniere di oro, rame e nichel negli Stati Uniti e in Canada disponevano di dati appropriati.
Secondo queste stime, hanno scoperto che le mine spostano circa 260 tonnellate di tellurio, ma non lo raccolgono. "Se recuperassi quel tellurio, potresti aumentare la produzione globale di tellurio di circa il 25%", afferma Jowitt. "Si tratta di circa diciassette milioni e mezzo di dollari di tellurio che viene spostato dall'industria mineraria ma viene sprecato."
Jowitt osserva che il loro studio sul tellurio è solo un esempio del potenziale di estrazione di metalli critici dalle operazioni minerarie esistenti. "C'è un'intera gamma di elementi di sottoprodotto e co-prodotto che ci muoviamo durante l'estrazione mineraria", afferma. "Dobbiamo fare di meglio per rendere più sostenibili le operazioni di estrazione mineraria estraendo ciò che possiamo dai giacimenti minerari esistenti. E se lo facciamo, è un bene per l'ambiente, è un bene per l'industria mineraria (dal modo in cui viene vista), ed è buono per i profitti dell'azienda."
Mentre il loro studio si è concentrato sulle miniere attive, Jowitt osserva che l'estrazione di metalli critici dai cumuli di detriti nelle vecchie miniere può essere un'altra situazione vantaggiosa per tutti. "C'è un'intera possibilità di estrarre tutti i tipi di metalli dai rifiuti minerari", afferma. I vecchi sterili e le scorie hanno il potenziale per l'estrazione del metallo. "C'è il potenziale per ogni tipo di ricchezza derivante dai rifiuti", aggiunge. Sebbene l'estrazione di metalli dagli sterili possa essere economicamente redditizia, c'è anche un vantaggio ambientale.
"Un intero carico di questi siti è problematico dal punto di vista ambientale. Quindi quello che fai è essenzialmente rielaborare una pila di rifiuti o di scarti problematici dal punto di vista ambientale, rimuovere il problema ambientale e utilizzare le entrate generate dal processo", spiega Jowitt. "Non è un'attività estrattiva a scopo di lucro:il valore delle cose che estrai viene incorporato nelle operazioni di estrazione e riduce effettivamente il danno ambientale".
Jowitt afferma che con l'aumento della necessità di tecnologie a emissioni zero, le aziende dovranno prendere in considerazione l'estrazione di più metalli critici contemporaneamente. "Le stime della domanda per alcuni di questi metalli sono enormi", afferma Jowitt. "A meno che non iniziamo a pensare [all'estrazione di minerali] in questo tipo di modi, finiremo con situazioni in cui i prezzi dei metalli inizieranno a salire alle stelle e la mitigazione del cambiamento climatico inizierà a rallentare".