Урановые рудники в космосе: фантастика или реалии XXI века?

Популярность урана растёт - возможно, что однажды его будут добывать в космосе, пишет Hstoday. О тонкостях добычи читайте на Orda.kz.

Уран - не только для Земли, но и для космоса?

В космической отрасли спрос на редкие металлы растёт как никогда. По данным Hstoday, в связи с этим многие космические компании снова проявляют интерес к добыче полезных ископаемых в космосе. Впрочем, о добыче на других планетах Солнечной Системы говорить пока рано. Пока учёные проводят опыты, где в симуляции космоса и при помощи биодобычи добываются тестовые материалы - и уран, которым богат Казахстан, один из них. Вот результат одного из подобных опытов, по данным европейского научного журнала ResearchGate.

"Недавно сообщалось об успешном случае космической биодобычи, когда микроорганизмы использовались для извлечения редкоземельных элементов на Международной космической станции. Это показало потенциал использования микроорганизмов для биодобычи в космосе и, возможно, на других планетах".

Почем нынче доступ к урану?

Большая часть добычи урана в США, Австралии, Казахстане и Узбекистане в настоящее время ведется методом подземного выщелачивания, пишет Hstoday.

Доступ к сырьевым товарам остро стоит на повестке дня промышленно-развитых стран. Урановая руда - один из них.

Это особенно становится понятно, учитывая ворох проблем, накопленных в сфере экологии и других глобальных изменений. Из-за этого горнодобывающие компании “переключаются” на нулевые выборы и экологичные способы добычи.

Меньше грязи, больше чистой руды

Но есть и хорошая новость – это новые технологии подземного выщелачивания. Под ними эксперты подразумевают технологию трёхмерного моделирования, а также так называемое “химическое моделирование”. Есть мнение, что эти новшества вскоре заменят обычную добычу. Если не во всех, то как минимум во многих случаях.

Что дадут эти новшества? Меньше отходов. Ведь известно, что горнодобывающая промышленность часто имеет дело с грязью.

Грязь – и грязь токсичная - автоматически возникает, когда на-гора выдаются огромные отходы от пустой породы. Они и являются причинами многих проблем. Это повреждения зданий и дорог, которые нередко ведут к необратимым изменениям в окружающей среде. Не секрет, что от этого страдают люди – как сами работники, так и ближайшие жители.

История нового метода

Впервые метод добычи урана, известный как подземное выщелачивание, испытали в Вайоминге в 1950-ых.

Этот метод состоит из закачки химикатов в пористые геологические породы, в которых и находится заветная руда. Затем начинается процесс извлечения металла/сырья путём их растворения. Затем начинается прокачка специального раствора через добывающие скважины на поверхность. Оттуда уже металл или сырье извлекается на перерабатывающих предприятиях. Также происходит регенерация химического раствора (иногда с использованием биотехнологии) для повторной закачки в скважины.

В чём отличие от старой технологии?

Hstoday поясняет, что технология позволяет извлекать только руду, минуя отходы от неё. При этом метод достаточно требовательный. В первую очередь, это благоприятные геологические условия. Они нужны для того, чтобы избежать рассеивания выщелачивателя в соседних водоносных породах.
Но вернёмся к урановым месторождениям. Восстановление рудников возможно менее чем через 30 лет. Это делается для естественного повторного удержания возможных токсичных веществ, первоначально связанных с “рудными телами”, но мобилизованных во время эксплуатации.

Загрязнение подземных вод является критически важным процессом. Он требует обращения с реагентами во время операций подземного выщелачивания. Добыча усложняется тем, что экологическое законодательство во многих странах требует, чтобы качество воды в водоносном горизонте было восстановлено до ее использования до добычи полезных ископаемых. Это служит дополнительной препоной для упомянутого метода.

Технология подземного выщелачивания широко применяется для извлечения водорастворимых солей. Технология также часто используется для рудных месторождений. Речь идёт, в частности, о слишком глубоких месторождениях, для которых плохо подходит обычный подземный способ.

Что по добыче урана?

В США, Австралии, Казахстане и Узбекистане большую часть урана добывают посредством метода подземного выщелачивания. К примеру, сейчас Казахстан является лидером по добыче урана – на республику приходится 46% от мирового производства. В одном только 2021 году Казахстан добыл около 21 800 тонн урана.

Мощность этого метода добычи урана в настоящее время превышает мощность обычных урановых рудников, указывает издание.

В недавней статье Minerals говорится о последних исследованиях ключевых химических параметров. Было проведено трехмерное компьютерное моделирование для оптимизации извлечения урана в шестиугольной сетке скважин.

Исследователи пришли к выводу, что необходимо дальнейшее изучение. Оно поможет лучше понять сложные механизмы, участвующие в процессах растворения рудного тела под землей.

Тем не менее, за счет лучшего химического моделирования можно ожидать ускорения добычи. Она ускорится примерно на 20 процентов. В связи с этими новшествами активно изучаются и многие другие руды. Это в том числе медь и даже золото.

Пару слов о подземном выщелачивании

Как видно, успехи столь динамичной добычи были достигнуты во многом благодаря методу подземного выщелачивания. Издание добавляет, что за последние 20 лет этот метод использовался и для других руд, таких как медь, золото, никель, скандий, рений, иттрий, селен, молибден, ванадий, а также редкоземельных элементов. Кроме того, метод требует более низкие капитальные затраты на разработку месторождений и нужную инфраструктуру.

Технология ISR извлекает руду, сохраняя существующие природные условия, оставляя после процесса минимальные нарушения. Но здесь есть и обратная сторона: из-за невнимательности и ошибок добыча может привести к загрязнению подземных вод реагентами. Впрочем, возможно и этот вопрос однажды будет решён разработчиками метода. Это нельзя исключать, учитывая всё большее внимание к потенциалу урана.