34,5 milhões de anos atrás, as condições geológicas aumentaram as populações de peixes responsáveis pelos depósitos de REY. Crédito:2020 Ohta et al.
Metais raros, cruciais para as indústrias verdes, acabaram tendo uma origem surpreendente. As antigas mudanças climáticas globais e certos tipos de geologia submarina levaram as populações de peixes a locais específicos. Como restos de peixes fossilizados, eles acumularam elementos valiosos e esses leitos fósseis tornaram-se depósitos concentrados de tais metais. Esta descoberta pode ajudar nas perspectivas futuras de depósitos dos chamados elementos de terras raras em outros locais submarinos.
Componentes-chave para coisas como turbinas eólicas, LEDs e baterias recarregáveis dependem fortemente de um grupo de metais conhecido como elementos de terras raras e ítrio (REY)? Atualmente, o suprimento mundial desses metais vem principalmente de minas na China; Contudo, um grande depósito próximo à ilha japonesa de Minamitorishima poderia em breve ajudar a satisfazer a demanda cada vez maior. Mas como o depósito REY chegou lá e por que esse local é o assunto de tanto interesse.
"Essa história começa na época do Eoceno, 34,5 milhões de anos atrás, cerca de meio caminho entre agora e a época dos dinossauros, "disse o professor assistente Junichiro Ohta." Naquela época, várias coisas aconteceram que levaram ao depósito REY. Em primeiro lugar, grandes quantidades de nutrientes acumulados nas profundezas do oceano. Em segundo lugar, o planeta passou por um resfriamento que alterou as correntes marítimas, agitando esses depósitos de nutrientes. As montanhas do mar, então, causaram ressurgências de nutrientes, entregando-os aos peixes, que prosperou como resultado. "
Surpreendentemente, são esses peixes, ou melhor, seus restos fossilizados em torno de Minamitorishima, essa conta para os depósitos REY. Como os peixes morreram e foram fossilizados, Metais REY no meio ambiente, que de outra forma permaneceria difusa, se acumulam dentro dos fósseis. O grupo de pesquisa já havia feito esta conexão de depósito de peixe para REY, mas como e quando os depósitos fósseis se formaram era uma questão em aberto até agora.
Os peixes vivos raramente contêm minerais REY; é o processo de fossilização que os acumula. Crédito:2020 Ohta et al.
"Estou muito satisfeito por termos feito essa descoberta observando fragmentos de ossos e dentes, "disse Ohta." Foi uma tarefa difícil, mas satisfatória, datar os depósitos comparando os fósseis que descobrimos com um banco de dados de fósseis com idades conhecidas. Da mesma forma foi outra maneira de datamos os depósitos, medindo a proporção de isótopos de ósmio na água do mar presa na lama rica em REY e comparando-os com os registros estabelecidos. "
A história dos peixes que se tornaram um recurso útil para a tecnologia de energia renovável é, ironicamente, paralelo ao dos organismos antigos que se tornaram óleo, o que levou aos mesmos problemas que as tecnologias renováveis agora buscam resolver.
A concentração de ósmio é normalmente muito baixa, apenas partes por trilhão. Medições precisas do elemento foram um grande desafio para a equipe. Crédito:CC BY-NC-ND 3.0 Wikimedia Commons / Alchemist-hp
"Com base nesta nova teoria para a gênese dos depósitos REY no oceano, podemos melhorar a forma como encontramos depósitos futuros, "disse Ohta." Podemos mirar nos pés de grandes montes submarinos no fundo do mar, muitos dos quais são distribuídos do oeste do Oceano Pacífico Norte ao Oceano Pacífico Central, então, em teoria, são acessíveis ao Japão. "
As fontes REY da Minamitorishima poderiam satisfazer suficientemente a demanda global atual por centenas de anos. Contudo, chegar até eles pode ser extremamente difícil, pois o depósito está a pouco mais de 5 quilômetros abaixo do nível do mar, e, no momento, nenhum recurso foi explorado comercialmente em tal profundidade. Fontes adicionais ou alternativas podem ser úteis, portanto, maneiras aprimoradas de localizá-las seriam um grande benefício.