34,5 millones de años, Las condiciones geológicas impulsaron las poblaciones de peces responsables de los depósitos de REY. Crédito:2020 Ohta et al.
Los metales raros, cruciales para las industrias ecológicas, tienen un origen sorprendente. El antiguo cambio climático global y ciertos tipos de geología submarina llevaron a las poblaciones de peces a lugares específicos. Como restos de peces fosilizados, acumularon elementos valiosos y estos lechos fósiles se convirtieron en depósitos concentrados de dichos metales. Este descubrimiento podría ayudar a las perspectivas futuras de depósitos de los llamados elementos de tierras raras en otros lugares submarinos.
Componentes clave para cosas como turbinas eólicas, Los LED y las baterías recargables dependen en gran medida de un grupo de metales conocidos como elementos de tierras raras e itrio (REY). En el presente, el suministro mundial de estos metales proviene principalmente de minas en China; sin embargo, un gran depósito cerca de la isla japonesa de Minamitorishima pronto podría ayudar a satisfacer la demanda cada vez mayor. Pero, ¿cómo llegó el depósito REY y por qué esa ubicación es objeto de tanto interés?
"Esa historia comienza en el tiempo en la época del Eoceno hace 34,5 millones de años, a mitad de camino entre ahora y la época de los dinosaurios, "dijo el profesor asistente Junichiro Ohta." En ese momento, Sucedieron varias cosas que llevaron al depósito de REY. Primeramente, grandes cantidades de nutrientes acumulados en las profundidades del océano. En segundo lugar, el planeta sufrió un enfriamiento que alteró las corrientes marinas, agitando estos depósitos de nutrientes. Luego, los montes submarinos provocaron afloramientos de nutrientes que los entregaron a los peces, que prosperó como resultado ".
Asombrosamente, son estos peces, o más bien sus restos fosilizados alrededor de Minamitorishima, esa cuenta para los depósitos REY. Mientras el pez moría y se fosilizaba, Metales REY en el medio ambiente, que de otro modo permanecería difuso, se acumulan dentro de los fósiles. El grupo de investigación había realizado previamente esta conexión de depósito de pez a REY, pero cómo y cuándo se formaron los depósitos fósiles era una cuestión abierta hasta ahora.
Los peces vivos apenas contienen minerales REY; es el proceso de fosilización lo que los acumula. Crédito:2020 Ohta et al.
"Estoy muy contento de haber hecho este descubrimiento al observar fragmentos de huesos y dientes, ", dijo Ohta." Fue una tarea difícil pero satisfactoria fechar los depósitos al comparar los fósiles que descubrimos con una base de datos de fósiles con edades conocidas. Lo mismo ocurrió con otra forma de fechar los depósitos, midiendo la proporción de isótopos de osmio en el agua de mar atrapada en el lodo rico en REY y comparándolos con los registros establecidos ".
La historia de los peces que se convirtieron en un recurso útil para la tecnología de energía renovable es, irónicamente, paralelo al de los organismos antiguos que se convirtieron en aceite, lo que condujo a los mismos problemas que las tecnologías renovables ahora pretenden resolver.
La concentración de osmio suele ser muy baja, solo partes por billón. Las mediciones precisas del elemento fueron un gran desafío para el equipo. Crédito:CC BY-NC-ND 3.0 Wikimedia Commons / Alchemist-hp
"Basado en esta nueva teoría de la génesis de los depósitos REY en el océano, podemos mejorar la forma en que encontramos depósitos futuros, ", dijo Ohta." Podemos apuntar a los pies de grandes montes submarinos en el lecho marino, muchos de los cuales se distribuyen desde el Océano Pacífico Norte occidental hasta el Océano Pacífico central, también son, en teoría, accesibles a Japón ".
Las fuentes REY de Minamitorishima podrían satisfacer suficientemente la demanda mundial actual durante cientos de años. Sin embargo, llegar a ellos puede resultar extremadamente difícil ya que el depósito se encuentra a poco más de 5 kilómetros por debajo del nivel del mar, y en la actualidad no se ha extraído comercialmente ningún recurso a tal profundidad. Las fuentes adicionales o alternativas pueden ser útiles, por lo que mejorar las formas de encontrarlas sería un gran beneficio.