Cosa sono i minerali energetici? (con esempi)

I minerali energetici sono minerali, metalli, rocce e idrocarburi (solidi e liquidi) che vengono estratti dalla terra e utilizzati in una vasta gamma di settori legati alla costruzione, produzione, agricoltura e fornitura di energia.

Quasi tutti i materiali sulla Terra sono usati dagli umani per qualcosa. Abbiamo bisogno di metalli per fabbricare macchine, ghiaia per costruire strade e edifici, sabbia per fare chip per computer, calcare e gesso per fare cemento o argilla per fabbricare ceramiche.

A turno, utilizziamo oro, argento, rame e alluminio per realizzare circuiti elettrici e diamanti e corindone (zaffiro, rubino, smeraldo) per abrasivi e gioielli.

Le risorse minerarie possono essere suddivise in due categorie principali: metallico e non metallico.

Le risorse di metallo sono cose come oro, argento, stagno, rame, piombo, zinco, ferro, nichel, cromo e alluminio. Le risorse non metalliche sono cose come sabbia, ghiaia, gesso, alite, uranio, pietra di dimensione.

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 sono usati così come sono nel terreno, cioè non richiedono un'ulteriore lavorazione o una lavorazione minima. Ad esempio, pietre preziose, sabbia, ghiaia o sale (halite).

Tuttavia, la maggior parte delle risorse minerarie 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 a seconda del minerale.

È meno costoso estrarre il ferro dai minerali di ossido come l'ematite (Fe2O3), la magnetite (Fe3O4) o la limonite [Fe (OH)].

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 interrotti.

L'alluminio è il terzo minerale più abbondante nella crosta terrestre. È prodotto nelle risorse minerali più comuni della crosta, quindi sono generalmente i più ricercati. Il che spiega perché il riciclaggio delle lattine di alluminio sia redditizio, dal momento che l'alluminio nelle lattine non deve essere separato dall'ossigeno o dal silicio.

Poiché i costi di estrazione, costo della manodopera e costi energetici variano nel tempo e da un paese all'altro, ciò che costituisce un giacimento di minerali economicamente redditizio varia considerevolmente nel tempo e nello spazio. In generale, maggiore è la concentrazione della sostanza, più economica sarà la miniera.

Pertanto, un minerale energetico è un corpo di materiale dal quale una o più sostanze preziose possono essere estratte economicamente. Un deposito di minerali sarà costituito da minerali che contengono questa preziosa sostanza.

Varie risorse minerarie richiedono diverse concentrazioni per essere redditizie. Tuttavia, la concentrazione che può essere estratta cambia economicamente a causa di condizioni economiche come la domanda per la 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 del minerale di rame ha mostrato un costante calo da circa il 3% a meno dell'1%, principalmente a causa dell'aumento dell'efficienza mineraria.

Tra il 1960 e il 1980 questo valore è salito a oltre l'1% a causa dell'aumento dei costi energetici e dell'abbondante offerta prodotta da manodopera più economica 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 si chiudono.

Nei paesi del primo mondo, il costo del lavoro è attualmente così alto che poche miniere d'oro possono operare proficuamente, una situazione totalmente contraria ai paesi del terzo mondo, dove le miniere d'oro hanno concentrazioni di minerali molto inferiori a quelle dell'oro. trovato nei paesi del primo mondo.

Per ogni sostanza possiamo determinare la concentrazione necessaria in un deposito di minerali per attività minerarie redditizie.

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 riportata l'abbondanza media di minerali energetici e 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, ovvero tra il 24 e il 32% di alluminio, per essere economica.