На глубине нескольких километров под вулканами формируются резервуары, содержащие насыщенные растворы, богатые медью, золотом и другими металлами. Эти металлы можно добывать, одновременно используя тепло жидкости для производства геотермальной электроэнергии.
С каждым годом человечество нуждается во всё большем количестве цветных и редких металлов. Это приводит к росту цен, расширению разработок и, как следствие, наносит значительный ущерб окружающей среде, а также может провоцировать вооруженные столкновения. Для уменьшения негативного воздействия и упрощения процесса добычи меди и других металлов, ученые из Оксфорда предлагают рассмотреть возможность извлечения этих ресурсов из вулканических растворов, одновременно получая экологически чистую геотермальную энергию. Об этом Йон Бланди (Jon Blundy) и его соавторы сообщают в статье, опубликованной в журнале Open Science.
Действительно, многие обычные месторождения цветных металлов сформировались в глубокой древности под воздействием вулканической активности. Во время извержений на поверхность поднимается горячий, насыщенный раствор, включающий медь, цинк, литий, серебро и золото. Часть этих металлов выбрасывается в атмосферу, однако некоторая их доля остается в земной коре, где со временем охлаждается и формирует месторождения.
Под действующим вулканом, на глубине нескольких километров, могут формироваться значительные скопления богатой металлами жидкости. Теоретически, добыча ресурсов из этой жидкости обходится дешевле и наносит меньше вреда окружающей среде, чем из традиционных рудников. Кроме того, высокая температура позволяет одновременно получать геотермальную энергию, которую можно использовать для питания оборудования и инфраструктуры, связанной с добычей.
Геологи из Оксфорда установили, что насыщенные металлами растворы накапливаются в пористых горных породах под действующими вулканами, расположенными в Италии, Японии, Мексике, Индонезии и на Антильских островах. Ученые полагают, что подобные резервуары могут существовать практически у каждого активного вулкана на планете — это, по сути, ценный источник ресурсов, иногда содержащий золото. Так, новозеландский вулкан Уайт-Айленд, согласно расчетам специалистов, ежегодно выбрасывает приблизительно 100 тонн меди и 4,5 килограмма золота, однако значительная часть этих веществ остается в глубоких резервуарах в виде концентрированного горячего раствора.
Для извлечения этих ресурсов потребуется разработка инновационных инструментов и технологий. Раствор с высокой концентрацией, который иногда нагревают до +450 °C, характеризуется значительной коррозионной активностью, поэтому для работы с ним необходимо использовать трубы и оборудование со специальными защитными покрытиями. Также важно тщательно оценить вероятность возникновения извержения.
По мнению ученых, его значение пока невелико, так как залежи металлов находятся выше « сердца» вулкана — магматических камер, расположенных на большей глубине. Однако это требует проверки, и геологи выбирают место для проведения первого экспериментального бурения. По их словам, по оценкам экспертов, начало разработки вулканических ресурсов возможно в перспективе 5-15 лет.