Se o mundo quiser manter uma economia sustentável e evitar os piores efeitos da mudança climática, pelo menos um setor terá que acelerar drasticamente: a mineração de metais necessária para criar uma vasta infraestrutura de geração, armazenamento, transmissão e transmissão de energia renovável. uso. O problema é que a demanda por esses metais provavelmente ultrapassará muito os depósitos conhecidos atualmente e a tecnologia existente usada para encontrar mais corpos de minério.
Agora, em um novo estudo, os cientistas descobriram linhas estruturais anteriormente não reconhecidas a 160 quilômetros ou mais da Terra, que parecem sinalizar a localização de depósitos gigantes de cobre, chumbo, zinco e outros metais vitais, próximos o suficiente da superfície para serem extraídos, mas muito longe para ser encontrado usando os métodos de exploração atuais. A descoberta pode diminuir bastante as áreas de pesquisa e reduzir o impacto de minas futuras, dizem os autores. O estudo aparece esta semana na revista Nature Geoscience.
“Não podemos nos livrar desses metais – eles estão em tudo e não reciclamos tudo o que já foi feito”, disse o principal autor Mark Hoggard, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Harvard e Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, Observatório da Terra. “Existe uma necessidade real de fontes alternativas”.
O estudo constatou que 85% de todos os depósitos conhecidos de metais comuns hospedados em sedimentos – e 100% de todos os depósitos “gigantes” (aqueles com mais de 10 milhões de toneladas de metal) – estão acima de linhas profundamente enterradas que cercam o planeta que marca as bordas dos continentes antigos. Especificamente, os depósitos situam-se ao longo de limites onde a litosfera da Terra – o revestimento externo mais rígido do planeta, compreendendo a crosta e o manto superior – afina cerca de 170 quilômetros abaixo da superfície.
Até agora, todos esses depósitos foram encontrados praticamente na superfície, e suas localizações parecem um pouco aleatórias. A maioria das descobertas foi feita basicamente por geólogos vasculhando o chão e batendo nas pedras com martelos. Métodos de exploração geofísica usando a gravidade e outros parâmetros para encontrar corpos de minério enterrados entraram nas últimas décadas, mas os resultados foram surpreendentes. O novo estudo apresenta aos geólogos um novo mapa do tesouro de alta tecnologia, dizendo a eles onde procurar.
Devido às demandas da tecnologia moderna e ao crescimento de populações e economias, projeta-se que a necessidade de metais básicos nos próximos 25 anos ultrapasse todos os metais básicos até agora explorados na história da humanidade. O cobre é usado em basicamente toda a fiação eletrônica, de telefones celulares a geradores; chumbo para células fotovoltaicas, cabos de alta tensão, baterias e super capacitores; e zinco para baterias, bem como fertilizantes em regiões onde é um fator limitante nos solos, incluindo grande parte da China e da Índia. Muitas minas de metais comuns também produzem elementos necessários mais raros, incluindo cobalto, irídio e molibdênio. Um estudo recente sugere que, para desenvolver uma economia global sustentável, entre 2015 e 2050, os veículos elétricos de passageiros devem aumentar de 1,2 milhão para 1 bilhão; capacidade da bateria de 0,5 gigawatt-hora a 12.000; e capacidade fotovoltaica de 223 gigawatts para mais de 7.000.
O novo estudo começou em 2016 na Austrália, onde grande parte do chumbo, zinco e cobre do mundo é extraído. O governo financiou o trabalho para verificar se as minas na parte norte do continente tinham algo em comum. Ele se baseou no fato de que, nos últimos anos, cientistas de todo o mundo têm usado ondas sísmicas para mapear a profundidade altamente variável da litosfera, que varia de 300 a 300 quilômetros nos núcleos das mais antigas massas continentais imperturbáveis e afunila. quase zero sob as rochas mais jovens do fundo do oceano. À medida que os continentes mudaram, colidiram e se espalharam por muitas eras, suas sub-superfícies desenvolveram irregularidades litosféricas semelhantes a cicatrizes, muitas das quais foram mapeadas.
Os autores do estudo descobriram que as minas australianas mais ricas ficam ao longo da linha onde a litosfera velha e grossa atinge 170 quilômetros ao se aproximar da costa. Eles então expandiram sua investigação para cerca de 2.100 minas hospedadas em sedimentos em todo o mundo e encontraram um padrão idêntico. Algumas das fronteiras de 170 quilômetros estão próximas às costas atuais, mas muitas estão aninhadas nas profundezas dos continentes, tendo se formado em vários pontos no passado distante, quando os continentes tinham formas diferentes. Alguns têm até 2 bilhões de anos.
O mapa dos cientistas mostra essas zonas percorrendo todos os continentes, incluindo áreas no oeste do Canadá; as costas da Austrália, Groenlândia e Antártica; as regiões oeste, sudeste e Grandes Lagos dos Estados Unidos; e grande parte da Amazônia, noroeste e sul da África, norte da Índia e Ásia central. Enquanto algumas das áreas identificadas já abrigam enormes minas, outras são espaços em branco completos no mapa de mineração.
Os autores acreditam que os depósitos de metal se formaram quando grossas rochas continentais se esticaram e caíram para formar uma depressão, como um chiclete separado. Isso afinou a litosfera e permitiu a entrada de água do mar. Por longos períodos, esses pontos baixos aquosos foram preenchidos com sedimentos contendo metais provenientes de rochas adjacentes e de elevação mais alta. A água salgada então circulou para baixo até atingir profundidades onde as condições químicas e de temperatura eram adequadas para que os metais coletados pela água em partes profundas da bacia precipitassem para formar depósitos gigantes, de 100 a 10 quilômetros abaixo da superfície então. O ingrediente chave foi a profundidade da litosfera. Onde é mais espessa, pouco calor do manto inferior quente sobe para potenciais zonas de formação de minério na superfície próxima e, onde é mais fino, passa muito calor. O limite de 170 quilômetros parece ser a zona Goldilocks para criar as condições de temperatura certas, desde que a química correta também esteja presente.
“Isso realmente atinge o ponto ideal”, disse Hoggard. “Esses depósitos contêm muito metal preso em minérios de alta qualidade; portanto, depois de encontrar algo assim, você só precisa cavar um buraco”. A maioria das minas de metais comuns atuais são operações destrutivas a céu aberto. Mas, em muitos casos, os depósitos que começam a partir de um quilômetro provavelmente poderiam ser extraídos economicamente, e esses “quase certamente seriam retirados por veios muito menos perturbadores”, disse Hoggard.
O estudo promete abrir a exploração em áreas até agora pouco exploradas, incluindo partes da Austrália, Ásia Central e África Ocidental. Com base em um relatório preliminar do novo estudo que os autores apresentaram em uma conferência acadêmica no ano passado, algumas empresas parecem já ter reivindicado terreno na Austrália e na América do Norte. Mas o setor de mineração é notoriamente secreto, portanto ainda não está claro quão ampla essa atividade pode ser.
“Esta é uma descoberta verdadeiramente profunda e é a primeira vez que alguém sugere que depósitos minerais formados em bacias sedimentares … a profundidades de apenas quilômetros na crosta estavam sendo controlados por forças a profundidades de centenas de quilômetros na base da litosfera.”, disse um relatório no Mining Journal revisando a apresentação preliminar no ano passado.
Os outros autores do estudo são Karol Czarnota, da Geoscience Australia, que liderou o projeto de mapeamento australiano inicial; Fred Richards, da Universidade de Harvard e do Imperial College London; David Huston, da Geociência Austrália; e A. Lynton Jaques e Sia Ghelichkhan da Australian National University.
Publicado em 02/07/2020 06h46
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