Att bygga upp förnybara energiprodukter kommer att kräva en rad kritiska metaller. Ett av dessa element, tellur, blir allt mer populärt för användning i solceller eller solpaneler. När den globala efterfrågan på solpaneler fortsätter att öka, ökar också behovet av kritiska metaller som tellur.

Tellur bryts inte som ett solomineral. För närvarande samlas det mesta tellur in som en biprodukt från kopparbrytning. "Den grundläggande frågan är:hur mycket tellur finns där ute?" säger Simon Jowitt, ekonomisk geolog vid University of Nevada Las Vegas. Han och medförfattaren Brian McNulty försöker ta reda på var detta tellur är och hur mycket metall som kan finnas där. Jowitt kommer att presentera sitt arbete vid Geological Society of Americas årsmöte onsdagen den 12 oktober.

Tyvärr rapporteras sällan mängden tellur i en gruva. För att fylla i luckorna och skapa uppskattningar av kritiska mineraler utvecklade Jowitt och McNulty proxyservrar för att uppskatta tellurhalten globalt.

Deras första proxy-resultat från resurs- och reserveskattningar. I dessa rapporter använder ett gruvbolag sin egen utredningsdata och uppskattar att det finns X-miljoner ton metall i marken. Dessa rapporter används för att uppskatta värdet på en gruvplats.

"Det vi gör är att ta den informationen - som talar om för oss hur stor fyndigheten är, hur många miljoner ton malm eller mineralisering - och vi kombinerar det med information som har publicerats någon annanstans om koncentrationen av tellur och fyndigheten", säger Jowitt. Forskarna kan sedan beräkna en uppskattning för tellur.

"Den andra proxyn är där vi vet storleken på insättningen," säger Jowitt. I det här fallet använder teamet mängden relaterade tellurmineraler som kalaverit, en guld-tellurmetall. "Vi kan uppskatta mängden tellur i det mineralet, kombinera det med den rapporterade storleken på fyndigheten och återigen utveckla en proxy."

De tittade på 518 mineralfyndigheter i aktiva gruvor i USA och Kanada som är kända för att innehålla tellur. Med hjälp av sina proxyservrar beräknade forskarna att 18 guldgruvor i de två länderna kunde producera ~90 ton/år av tellur från nuvarande gruvdrift, med ytterligare sex koppar-, zink- och nickelgruvor i Kanada som har potential att producera ~170 ton per år av tellur. Jowitt säger att detta är en minimiuppskattning, eftersom inte alla guld-, koppar- och nickelgruvor i USA och Kanada hade lämpliga data tillgängliga.

Enligt dessa uppskattningar fann de att gruvor flyttar runt 260 ton tellur, men de samlar inte in det. "Om du återvinner det telluret kan du öka den globala tellurproduktionen med cirka 25%", säger Jowitt. "Det är cirka sjutton och en halv miljon dollar tellur som flyttas runt av mineralindustrin men som går förlorat till avfall."

Jowitt noterar att deras tellurstudie bara är ett exempel på potentialen att utvinna kritiska metaller från befintliga gruvdrift. "Det finns en hel rad biprodukter och biprodukter som vi flyttar runt när vi bryter", säger han. "Vi måste bli bättre på att göra mineralbrytningsverksamheten mer hållbar genom att utvinna vad vi kan från befintliga mineralfyndigheter. Och om vi gör det är det bra för miljön, det är bra för mineralindustrin (så som den ses), och det är bra för företagets resultat."

Medan deras studie fokuserade på aktiva gruvor, noterar Jowitt att utvinning av kritiska metaller från avfallshögar i gamla gruvor kan vara en annan win-win-situation. "Det finns ett stort utrymme för att utvinna alla typer av metaller från gruvavfall", säger han. Gammalt avfall och slagg har potential för metallutvinning. "Det finns potential för alla typer av rikedom från avfall", tillägger han. Även om det kan vara ekonomiskt lönsamt att utvinna metaller från avfall, finns det också en miljöfördel.

"En hel mängd av dessa platser är miljöproblematiska. Så vad du gör är i huvudsak att bearbeta en miljöproblematisk avfallshög eller avfallshög, du tar bort miljöproblemet och använder intäkterna från processen", förklarar Jowitt. "Det är icke-vinstdrivande gruvdrift - värdet av de saker du utvinner införlivas i gruvdriften och minskar faktiskt miljöskadorna."

Jowitt säger att när behovet av koldioxidneutral teknik ökar, kommer företag att behöva överväga att bryta flera kritiska metaller samtidigt. "Efterfrågeuppskattningarna för vissa av dessa metaller är bara enorma", säger Jowitt. "Om vi ​​inte börjar tänka på [mineralutvinning] på den här typen av sätt, kommer vi att hamna i situationer där metallpriserna börjar skjuta i höjden och begränsningen av klimatförändringarna börjar sakta ner."