#полезные ископаемые

Над Землей дрейфуют камни стоимостью в миллиарды долларов — и человечество собирается за ними.

Горнодобывающая промышленность ежегодно генерирует миллионы кубометров загрязнений, содержащих токсичные ионы марганца и никеля, которые наносят невосполнимый ущерб окружающей среде. Существующие методы решения проблемы, например, использование микроорганизмов или природных сорбентов, часто слишком дорогие или неэффективные для широкого применения. Ученые Пермского Политеха разработали способ очистки загрязненной воды на промышленных объектах с помощью проницаемого реактивного барьера, удаляющего более 97% опасных веществ.

В условиях, когда цена на золото превышает 4000 долларов США (более 318 тысяч рублей) за тройскую унцию, именно крупнейшие неразработанные запасы указывают на страны, которые определят следующую волну глобальной добычи.

Редкоземельные элементы — основа современной технологии и чистой энергетики. Именно они обеспечивают работу смартфонов, электромобилей, ветрогенераторов и даже военной техники. Ниже представлена десятка стран, владеющих крупнейшими запасами этих стратегически важных ресурсов.

Слушатели узнают про удивительный мир минералов и горных пород.

Редкоземельные металлы — важнейшие компоненты передовых военных технологий. От истребителей до подлодок эти критически важные полезные ископаемые обеспечивают ключевые системы армии США. 

До начала специальной военной операции на Украине Россия зарабатывала 915 миллиардов долларов на экспорте ископаемого топлива, при этом на страны Евросоюза приходилось более 223 миллиардов долларов. 

Ученые СПбГУ и Института геологии и геохронологии докембрия РАН выполнили изотопный анализ апатита из магматических пород Северного Приладожья и определили, что он образовался около 1,8 миллиарда лет назад. Такое изучение минералов может помочь в поиске и прогнозировании месторождений полезных ископаемых.

Небольшие землетрясения, которые ученые регистрировали в конце 2010-х годов вблизи места добычи нефти на территории графства Суррей в Южной Англии, произошли «не по прихоти природы», как полагали ранее, а были спровоцированы деятельностью человека. К такому выводу пришли геологи из Великобритании.

Ученые «Росатома» в Троицке испытали полностью функциональный образец мюонного томографа для поиска и оценки рудных месторождений. Установка позволяет измерять плотность грунта в 3D-проекции, за счет чего число буровых скважин можно будет уменьшить в 10 раз по сравнению с традиционными методами геологоразведки. Это значительно сократит стоимость таких работ.

При добыче полезных ископаемых под землей в ходе очистных работ образуется пространство. Его необходимо закладывать специальной смесью, чтобы предотвратить негативные последствия, связанные с выбросами вредных газов и просадкой почвы над выработками, которые могут приводить к аварийным ситуациям и гибели людей. На время ее затвердевания участки ограждают изоляционными перемычками, но их сложно изготавливать и монтировать, а также невозможно использовать повторно. Ученые Пермского Политеха предлагают заменить их на перемычки нового типа, что позволит сократить временные и денежные затраты.

Механизированная добыча калийной руды сопровождается большими выбросами пыли. Несмотря на различные меры по снижению запыленности, проблема обеспечения безопасных и комфортных условий для горнорабочих все еще остается нерешенной. В тупиковых выработках фиксируются значения концентраций пыли, в тысячи раз превышающие безопасный предел для шахтера. Ученые Пермского Политеха и Горного института УрО РАН предложили комбинированную схему проветривания тупиковых выработок с преобладанием всасывающего вентилятора. Внедрение мероприятий значительно улучшает рабочие условия горнорабочих на калийных рудниках.

Экскаваторы широко применяются в строительстве зданий и дорог, добыче полезных ископаемых, сельском хозяйстве, лесозаготовительной промышленности и других сферах. При работе экскаватора зубья ковша взаимодействуют с грунтом и тем самым разрушают массив. Их нерациональная установка на корпусе и неоптимальный угол резания вызывают увеличение сопротивления земли, появляются дополнительные нагрузки на экскаватор и повышенный износ, что приводит к снижению производительности машины до 40 процентов и больше. Ученые ПНИПУ разрабатывают устройство, которое оптимизирует угол резания зубьями ковша экскаватора на основе сигналов от датчиков положения. Это позволит повысить производительность работ и уменьшит количество простоев.

Первый планетарий заработал в 1925 году в Мюнхене, и теперь такие учреждения есть по всему миру. В международный день планетариев, 7 мая, Евгений Бурмистров, преподаватель астрономии, заместитель директора Политехнической школы ПНИПУ, рассказал, как длина земных суток увеличивается из-за земного спутника, почему началась вторая лунная гонка и что полезного можно найти в грунте и кратерах Луны.

Участники мероприятия узнают, откуда взялся уголь на Земле.

Для повышения урожайности часто применяют калийные удобрения, они укрепляют иммунитет и устойчивость растений к негативному воздействию окружающей среды. По данным Росстата, за 2023 год добыча и производство этих удобрений в России выросли на 24 процента, до девяти миллионов тонн. Такой спрос стремительно истощает запасы полезных ископаемых вблизи поверхности. Приходится увеличивать глубину ведения горных работ, что усложняет условия добычи полезных ископаемых. Ученые ПНИПУ создали модель для оценки влияния подземных работ на безопасность и эффективность разработки месторождений полезных ископаемых. Исследование позволяет прогнозировать вероятные разрушения в породе и своевременно принимать меры, чтобы снизить риски ущерба здоровью человека во время подземных работ.

Почти 200 тысяч человекообразных обезьян, обитающих в Африке, могут погибнуть из-за растущего спроса на полезные ископаемые, необходимые для создания «экологически чистых» энергетических технологий.

Интенсивная добыча полезных ископаемых приводит к возникновению больших деформаций в горных породах. Деформированиям подвергаются значительные территории, которые нуждаются в контроле. Анализ и мониторинг оседаний земной поверхности в зоне влияния горных работ, позволяет сделать значимые выводы для исключения возникновения опасных техногенных ситуаций. Одним из наиболее удобных вариантов мониторинга территории месторождений считается метод радарной интерферометрии, позволяющий определить смещения земной поверхности с помощью космических спутников. Обычно берутся данные с одного спутника, из-за чего результат может быть недостоверным. Специалист горно-нефтяного факультета Пермского Политеха Виктория Тютюкова совместно с учеными из «Яковлевского ГОК» впервые определили оседания земной поверхности на основе показателей космического радиолокационного зондирования Земли с использованием данных с двух спутников.

Ресурсы Земли ограничены, и вопросы о том, где брать их в будущем, возникают уже сейчас. Наиболее подходящим ответом на растущие запросы человека представляется космос с его бескрайними просторами и астероидами, набитыми редкими металлами. Но кто и как планирует добывать руды на «космических булыжниках»? И главное, это вообще реально? Naked Science размышляет о культурном наследии, настоящем и будущем коммерческого освоения астероидов.

На севере Европы обнаружили обширное месторождение редкоземельных элементов, первое на территории континента. Добычу там планируют начать в следующем десятилетии, снизив зависимость от поставок ценных металлов из Китая.