I minerali energetici sono minerali, metalli, rocce e idrocarburi (solidi e liquidi) estratti dal terreno e utilizzati in un'ampia gamma di industrie legate all'edilizia, alla produzione, all'agricoltura e all'approvvigionamento energetico.
I minerali energetici sono utilizzati per produrre elettricità, carburante per i trasporti, riscaldamento per case e uffici o per la produzione di materie plastiche. I minerali energetici includono carbone, petrolio, gas naturale e uranio.
Quasi tutti i materiali sulla Terra sono usati dagli esseri umani per qualcosa. Abbiamo bisogno di metalli per fare macchine, ghiaia per costruire strade ed edifici, sabbia per fare chip per computer, pietra calcarea e intonaco per fare cemento o argilla per fare ceramica.
A nostra volta, utilizziamo oro, argento, rame e alluminio per realizzare circuiti elettrici e diamanti e corindone (zaffiro, rubino, smeraldo) per abrasivi e gioielli.
Le risorse minerali possono essere suddivise in due categorie principali: metalliche e non metalliche.
Le risorse metalliche sono elementi come oro, argento, stagno, rame, piombo, zinco, ferro, nichel, cromo e alluminio. Le risorse non metalliche sono materiali o elementi come sabbia, ghiaia, gesso, alite, uranio o pietra dimensionale.
Caratteristiche dei minerali energetici
Una risorsa minerale o minerale energetica è una roccia arricchita con uno o più materiali utili. Trovare e sfruttare le risorse minerarie richiede l'applicazione dei principi della geologia.
Alcuni minerali vengono utilizzati così come sono nel terreno, il che significa che richiedono poca o nessuna elaborazione aggiuntiva. Ad esempio, pietre preziose, sabbia, ghiaia o sale (alite).
Tuttavia, la maggior parte delle risorse minerali deve essere elaborata prima di essere utilizzata. Ad esempio: il ferro si trova in abbondanza nei minerali, ma il processo di estrazione del ferro da diversi minerali varia di costo a seconda del minerale.
È meno costoso estrarre il ferro da minerali di ossido come l'ematite (Fe2O3), la magnetite (Fe3O4) o la limonite.
Sebbene il ferro sia prodotto anche in olivine, pirosseni, anfiboli e biotite, la concentrazione di ferro in questi minerali è inferiore e il costo di estrazione è aumentato perché i forti legami tra ferro, silicio e ossigeno devono essere rotti.
L'alluminio è il terzo minerale più abbondante nella crosta terrestre. Si trova nelle risorse minerali più comuni della crosta, quindi sono generalmente le più ricercate. Il che spiega perché il riciclaggio delle lattine di alluminio è redditizio, poiché l'alluminio nelle lattine non deve essere separato dall'ossigeno o dal silicio.
Poiché i costi di estrazione, del lavoro e dell'energia variano nel tempo e da paese a paese, ciò che costituisce un giacimento minerario economicamente sostenibile varia notevolmente nel tempo e nel luogo. In generale, maggiore è la concentrazione della sostanza, più economica è la miniera.
Pertanto, un minerale energetico è un corpo di materiale da cui una o più sostanze preziose possono essere estratte economicamente. Un deposito minerale sarà costituito da minerali che contengono questa preziosa sostanza.
Risorse minerarie diverse richiedono concentrazioni diverse per essere redditizie. Tuttavia, la concentrazione che può essere estratta economicamente cambia a causa di condizioni economiche come la domanda della sostanza e il costo di estrazione.
Ad esempio: la concentrazione di rame nei depositi ha mostrato cambiamenti nel corso della storia. Dal 1880 al 1960 il grado di minerale di rame ha mostrato un calo costante da circa il 3% a meno dell'1%, principalmente a causa della maggiore efficienza mineraria.
Tra il 1960 e il 1980 questo valore è aumentato a oltre l'1% a causa dell'aumento dei costi energetici e di un'offerta abbondante prodotta da manodopera a basso costo in altri paesi.
I prezzi dell'oro variano su base giornaliera. Quando i prezzi dell'oro sono alti, le vecchie miniere abbandonate riaprono e quando il prezzo scende, le miniere d'oro chiudono.
Nei paesi del primo mondo, il costo del lavoro è attualmente così alto che poche miniere d'oro possono operare con profitto, una situazione totalmente contraria ai paesi del terzo mondo, dove le miniere d'oro hanno concentrazioni di minerali molto inferiori a quelle trovato nei paesi del primo mondo.
Per ogni sostanza possiamo determinare la concentrazione necessaria in un giacimento di minerali per un'attività estrattiva redditizia.
Dividendo questa concentrazione economica per l'abbondanza media della crosta per quella sostanza, possiamo determinare un valore chiamato fattore di concentrazione.
Esempi e abbondanza di minerali energetici
Di seguito è riportato l'abbondanza di minerali energetici medi e i fattori di concentrazione per alcune delle risorse minerali comunemente ricercate.
Ad esempio, l'alluminio ha un'abbondanza media nella crosta terrestre dell'8% e ha un fattore di concentrazione da 3 a 4.
Ciò significa che un deposito economico di alluminio deve contenere da 3 a 4 volte l'abbondanza della crosta terrestre media, cioè tra il 24 e il 32% di alluminio, per essere economico.
- Alluminio; 8% da 3 a 4
- Ferro; 5,8% da 6 a 7
- Titanio; 0,86% da 25 a 100
- Cromo; 0,0096% da 4000 a 5000
- Zinco; 0,0082% di 300
- Rame; 0,0058% da 100 a 200
- Argento; 0,000008% di oltre 1000
- Platino; 0,0000005% di 600
- Oro; 0,0000002% da 4000 a 5000
- Uranio; 0.00016% da 500 a 1000
Riferimenti
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