El trabajo fue publicado en la revista Frontiers in Earth Science.
Una investigación dirigida por la Universidad de Utah documentó el hallazgo de altas concentraciones de tierras raras en minas de carbón de Utah y Colorado.
El trabajo publicado explica que las mencionadas minas podrían ver un flujo de recursos secundario en forma de metales utilizados en energía renovable y muchas otras aplicaciones de alta tecnología.
«El modelo es que si ya se está moviendo roca, ¿podría moverse un poco más de roca para obtener recursos hacia la transición energética?», dijo la coautora del estudio, Lauren Birgenheier, en un comunicado de prensa.
«En esas áreas, estamos descubriendo que los elementos de tierras raras se concentran en unidades de esquisto de grano fino, las lutitas fangosas que se encuentran por encima y por debajo de las vetas de carbón».
Tierras raras en minas de carbón
Esta investigación se llevó a cabo en asociación con el Servicio Geológico de Utah y el Servicio Geológico de Colorado como parte del proyecto de minerales de carbono, tierras raras y minerales críticos, o CORE-CM.
Si bien estos metales son cruciales para la manufactura estadounidense , especialmente en tecnologías de alta gama, en gran medida provienen del extranjero.
«Cuando hablamos de ellos como ‘minerales críticos’, gran parte de la criticidad está relacionada con la cadena de suministro y el procesamiento», dijo Michael Free, también autor del artículo.
«Este proyecto está diseñado en torno a la búsqueda de algunas fuentes nacionales alternativas no convencionales para estos materiales», agregó.
La asociación entre el carbón y los depósitos de REE ha sido bien documentada en otros lugares. Sin embargo, previamente se habían recopilado o analizado pocos datos en los campos de carbón de Utah y Colorado.
«El objetivo de este proyecto de primera fase era recopilar datos adicionales para tratar de comprender si esto era algo que valía la pena seguir en Occidente». Así lo dijo el coautor del estudio Michael Vanden Berg, director del programa de energía y minerales del Servicio Geológico de Utah.
“¿Hay enriquecimiento de elementos de tierras raras que podrían proporcionar algún tipo de subproducto o valor agregado a la industria minera del carbón?”
Trabajo de investigación
Los investigadores analizaron 3.500 muestras de 10 minas, cuatro montones de desechos mineros, siete núcleos estratigráficamente completos e incluso algunos montones de cenizas de carbón cerca de centrales eléctricas.
«El carbón en sí no está enriquecido con elementos de tierras raras», afirmó Vanden Berg. “No habrá subproductos de la extracción del carbón, pero para una empresa que extrae la veta de carbón, ¿podría levantar un par de pies del suelo al mismo tiempo? ¿Podrían quitar un par de metros del techo? ¿Podría haber potencial ahí? Esa es la dirección a la que nos llevaron los datos”.
El equipo implementó dos métodos diferentes para registrar los niveles de tierras raras, expresados en partes por millón o ppm, en las muestras. Uno era un dispositivo portátil para lecturas rápidas en el campo, el otro usaba espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente, o ICP-MS, en un laboratorio del campus.
«Utilizamos principalmente este dispositivo portátil de fluorescencia de rayos X. Es una pistola de análisis que sujetamos a la roca durante dos minutos y que sólo nos proporciona cinco o seis de los 17 elementos de tierras raras», dijo Birgenheier. Si las muestras mostraban concentraciones superiores a 200 ppm, realizaban un análisis más completo utilizando el equipo de espectrometría de masas más costoso.
Económicamente viable
El Departamento de Energía ha fijado 300 ppm como concentración mínima para que la minería de tierras raras sea potencialmente económicamente viable. Sin embargo, para el estudio, los investigadores consideraron que las concentraciones superiores a 200 ppm se consideraban «enriquecidas con REE».
El análisis encontró la mayor prevalencia de tales concentraciones en formaciones de limolita y esquisto adyacentes al carbón. En tanto, la arenisca y el carbón en sí carecían en su mayoría de tierras raras.
Hasta ahora, el equipo ha analizado 11.000 muestras. Los próximos pasos incluyen determinar cuánto mineral de tierras raras hay presente.
