Onderzoekers van het Trinity College Dublin hebben een nieuw licht geworpen op de vormingsmechanismen van een mineraal dat zeldzame aarde bevat en waar wereldwijd steeds meer vraag naar is voor gebruik in de groene energie- en technologie-industrie.

Hun ontdekking heeft belangrijke economische implicaties omdat er geen vervangende alternatieven zijn voor deze zeldzame aardelementen (REE's), die onmisbaar zijn vanwege hun vermogen om kleine en zeer krachtige magneten te vormen die essentieel zijn voor slimme apparaten en koolstofarme energieopwekking (bijv. elektronica, windturbines, hybride auto's).

De meeste REE's worden geëxploiteerd in carbonatietafzettingen (de grootste bekende carbonatiet is de Bayan Obo in China), maar wetenschappers debatteren nog steeds over hoe en waarom ze zich vormen vanwege hun gecompliceerde mineralogie, elementsamenstelling en geologische geschiedenis.

Er zijn meer dan 250 bekende REE-dragende mineralen, maar slechts drie zijn economisch levensvatbaar en worden commercieel geëxploiteerd. Bastnäsite is waarschijnlijk het belangrijkste waardevolle mineraal voor REES in de wereld en was de focus van de studie van het Trinity-team.

Door na te gaan hoe water dat REE's bevat interageert met calciet, een mineraal dat alomtegenwoordig is in de natuur en vaak aanwezig is in hydrothermische omgevingen, het team ontdekte een nieuw pad waardoor bastnäsite werd gevormd.

Adriana Maria Szucs, doctoraat Kandidaat, drie-eenheid, is de eerste auteur van de studie, die zojuist is gepubliceerd door het internationale tijdschrift Kristalgroei en ontwerp . Ze zei:

"Het feit dat we meer REE's nodig hebben, spoort ons aan om meer te weten te komen over het geochemische gedrag van deze kostbare elementen. we moeten veel meer weten over REE's, en hoe en waarom ze ontstaan, als we er meer willen.

"De kristallisatieroute die we ontdekten, onthult dat in sommige zeldzame aarde-houdende afzettingen de oorsprong van bastnäsiet eenvoudigweg een gevolg zou kunnen zijn van de interactie van calciet met zeldzame aarde-rijke vloeistoffen. Dit is niet de enige reactie die bastnäsiet vormt, maar de ontdekking is bijzonder belangrijk omdat calciet overal voorkomt en tevens het meest stabiele calciumcarbonaat in de natuur is. het suggereert dat het mogelijk moet zijn om de vorming van bastnäsite onder de juiste omstandigheden te ondersteunen."

Juan Diego Rodríguez-Blanco, Ussher universitair docent nanomineralogie aan Trinity, en gefinancierd onderzoeker in het Irish Centre for Research in Applied Geosciences (iCRAG), is de hoofdonderzoeker. Hij zei:

"Het gebruik van REE's voor hightechproducten neemt in de loop der jaren voortdurend toe, en daarom schiet ook de vraag ernaar omhoog. Dit heeft geleid tot aanzienlijke geopolitieke concurrentie omdat veel REE's zeer waardevol zijn geworden.

"Helaas, het winnen en raffineren van REE's is zowel financieel als ecologisch duur, dus werk op deze manier is belangrijk voor een beter begrip van de vormingsmechanismen van bastnäsite, wat ons op zijn beurt helpt om bestaande extractie- en verfijningsmethoden te verbeteren."