Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Запасы лития в России требуют переоценки, показало исследование Губкинского университета

Запасы лития в России требуют переоценки и могут оказаться в разы выше, чем считалось до 2025 года. Об этом говорится в исследовании «Состояние ресурсной базы критически важных металлов и элементов для развития современных технологий», подготовленном учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.

Возможность переоценки запасов лития связана с развитием технологий, позволяющих освоить ранее неэффективные месторождения и нетрадиционные источники редкого металла – гидроминеральные месторождения в подземных водах, отмечается в исследовании.

«Появились более эффективные и дешевые методы извлечения лития из руд, а также нетрадиционных источников — подземных рассолов, минерализованных и геотермальных вод, попутных компонентов при разработке месторождений. Так, ранее литий в нефтегазовых и калийных месторождениях считался сопутствующим металлом», – отметил один из авторов исследования, ректор Губкинского университета Виктор Мартынов.

По данным государственного учета на 2025 год, в России литиевые месторождения есть в рудах 17 месторождений. На 14 из них запасы оценены и подтверждены — это 3,5 миллиона тонн. Еще на трех есть ресурсы, которые пока не считаются рентабельными для добычи, — это около миллиона тонн. «С учетом нетрадиционных источников реальные запасы лития в России несоизмеримо выше этих оценок, что должно позволить ей в ближайшие годы потеснить сегодняшние страны-лидеры», – сообщил Виктор Мартынов.

Авторы исследования выделили два основных направления для переоценки ресурсной базы: рудные месторождения сподументовых пегматитов, для уточнения запасов которых сейчас ведется более 100 геологоразведочных проектов, и гидротермальные месторождения в подземных водах.

«Россия богата подземными рассолами и минерализованными водами, которые ранее вообще не рассматривались как источники литиевого сырья, а изучались лишь на уровне их прогнозирования. Однако технологии извлечения лития из рассолов, подобные тем, что используются в чилийских солончаках, активно развиваются. Их внедрение может радикально изменить картину, открыв доступ к дешевым в добыче ресурсам», – прокомментировал Виктор Мартынов. В России разрабатываются технологии добычи лития из пластовых вод нефтегазовых месторождений, в том числе биотехнологическим методом с помощью растений, добавил он.

Рудные типы литиевого сырья – сподуменовые пегматиты – в СССР добывались, однако в конце ХХ века эти ресурсы заменили на импортные. «Сейчас разработка подобных месторождений возобновилась. Например, начнутся поставки с месторождения в Мурманской области, где содержатся 24,2% балансовых запасов страны», – пояснил Виктор Мартынов.

Международная конкуренция за ресурсы лития обострилась в последнее десятилетие и будет нарастать, поскольку металл играет решающую роль в развитии технологий возобновляемых источников энергии и имеет критическое значение для оборонной промышленности, например в производстве реактивных двигателей, спутников, беспилотников, оборудования GPS, говорится в исследовании.

Справка

В так называемый «литиевый пояс» мира входят пять стран — Австралия, Чили, Китай, Аргентина и США. На их долю приходится почти 89,1% мировых запасов и 93,8% мировой добычи металла. Россия пока не фигурирует в этом списке и зависит от импорта лития.

В условиях всемирного энергетического перехода и развития высоких технологий литий становится «новой нефтью» XXI века. От него зависят перспективы электромобильной индустрии, систем накопления энергии из возобновляемых источников — солнца и ветра, а также портативной электроники. В связи с развитием этих сфер в мире наблюдается растущий дефицит лития. Страны, обладающие его запасами, получают геополитические и экономические преимущества.

За последние 20 лет добыча выросла более чем в 10 раз. Лидером в этом вопросе пока остается Австралия, а вот США, напротив, снизили уровень добычи. Согласно прогнозу экспертов Губкинского университета, к 2030 году мировой спрос на литий, кобальт и редкоземельные металлы может превысить предложение на 10-20%.

Источник – «Научная Россия»

От керна до файла: почему геологи перешли на 3D-печать

В мире нефти и газа есть старая и очень дорогая проблема: чтобы понять, что скрывается под землей, ученым нужно изучать керн. Его добыча затратна, а главная проблема в том, что любой эксперимент его разрушает. Проверил, как вода вытесняет нефть — и образец испорчен. Нужно перепроверить результат? Придется брать другой кусок породы. Но он уже другой — с иной структурой, иными порами. Сравнивать некорректно.

Выход нашла команда российских и китайских исследователей: они научились печатать идеальные копии горных пород на 3D-принтере.

Сначала настоящий камень просвечивают микро-КТ, получая виртуальную модель всех его пустот и трещин. Этот файл отправляют на печать. Одни принтеры работают с кварцевым песком, склеивая его капля за каплей — такие копии почти неотличимы от настоящего песчаника по шероховатости. Другие используют фотополимеры и ультрафиолетовый лазер, который «выращивает» объект слоями толщиной до 2 микрон — в 25 раз тоньше человеческого волоса. Этого достаточно, чтобы воспроизвести микроскопические каналы, по которым движется нефть.

Печатные «камни» уже научились обманывать жидкости. Если покрыть пластик тончайшей пленкой кальцита, поверхность меняет поведение: становится водолюбивой, как настоящий известняк. Ученые создают прозрачные микромодели — так называемую лабораторию на чипе, чтобы в прямом смысле увидеть, как нефть застревает в порах и как вода прокладывает путь.

Особый прорыв — модели трещин. Раньше в компьютерах рисовали идеально гладкие щели, потому что просчитать реальную шероховатость было слишком сложно. Теперь можно напечатать трещину со всеми неровностями, прогнать через нее жидкость и увидеть, как работают законы физики на самом деле, а не только в теории.

Конечно, до идеала еще далеко. Нет материала, который был бы одновременно прочным, как гранит, пористым, как песчаник, и прозрачным, как стекло. Где-то страдает механика, где-то — смачиваемость. Но задача уже не в том, чтобы заменить природу, а в том, чтобы получить рабочий инструмент.

3D-печать позволяет тиражировать эксперименты. Если раньше ученый имел один шанс на исследование, то теперь, как показано в одном из опытов, можно напечатать 550 одинаковых образцов и провести на них все мыслимые тесты. Это возможность проверять теории, калибровать компьютерные модели и снижать риски еще на стадии проектирования разработки месторождений. Мы перестаем гадать и начинаем видеть подземный мир четко, многократно и предсказуемо.

Исследование опубликовано в журнале «Недропользование»
Источник – ПОИСК

Ученые проверяют 175-миллионнолетнюю глину в Швейцарии как барьер для ядерных отходов

Международная группа ученых приступила к бурению глубокой скважины под горой в Швейцарии, чтобы проверить, способны ли определенные формации глинистых пород обеспечить безопасное хранение радиоактивных отходов на протяжении тысячелетий. Работы ведутся в рамках исследовательского проекта DEBORAH под руководством Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ.
Основное внимание ученых направлено на изучение барьерных свойств опалиновой глины, сформировавшейся около 175 миллионов лет назад в Юрский период. Эта порода, залегающая на юге Германии и в Швейцарии, считается одним из наиболее перспективных кандидатов для создания подземных хранилищ ядерных отходов.
Бурение осуществляется в подземной лаборатории Мон-Терри, расположенной в северо-западной части Швейцарии недалеко от города Сент-Юрсанн. Лаборатория находится внутри горы, где на глубине от 150 до 200 метров пролегает автомобильный туннель, а соединенная с ним параллельная исследовательская выработка служит входом в подземный комплекс, существующий с 1966 года.
В настоящее время объект объединяет усилия 22 партнеров из девяти стран. Для реализации проекта внутри лаборатории была установлена десятиметровая буровая установка, которая извлекает цилиндрические керны породы. Исследователи уже завершили бурение первого участка глубиной 55 метров, сообщив о почти стопроцентном выходе керна.
В планах ученых — углубить скважину до 800 метров, чтобы изучить не только саму опалиновую глину, но и залегающие выше и ниже нее слои горных пород.
Координатор проекта Феликс Кестнер отметил, что быстрый ход работ позволяет участникам постоянно заниматься описанием и отбором образцов, что является ценным опытом межведомственного сотрудничества. Главная цель исследования — понять, как вода циркулирует сквозь толщу породы и взаимодействует с глинистым барьером, так как это напрямую влияет на долгосрочную стабильность хранилищ радиоактивных отходов. Помимо бурения, специалисты проводят сейсмические и гравиметрические измерения, чтобы получить детальную картину структуры подземных слоев и систем водоносных горизонтов, окружающих формацию опалиновой глины. Полученные данные помогут определить наиболее подходящие геологические формации для строительства хранилищ ядерных отходов в Германии, Великобритании и Швейцарии. Анализ образцов и собранная информация лягут в основу последующих лабораторных исследований и компьютерных моделей, призванных оценить пригодность древних глин для решения одной из самых сложных задач современной энергетики.

Источник – New-Science.ru