Как на Курилах учатся добывать рений из вулканических газов

Вокруг светаНаука

Плоды вулкана

Как на Курилах учатся добывать рений из вулканических газов

Текст Александр Сергеев

Вулканические фумаролы можно узнать по отвратительному запаху, едкому дыму и буйству ярчайших цветов – лимонно-желтого, пурпурного, оранжевого и зеленоватого. В основе всех этих качеств – вулканические газы, выходящие в этом месте из-под земли. Эти газы богаты серой, и именно яркоокрашенные отложения серы и ее соединений создают вокруг фумарол переливы волшебных цветов.

Фумаролы есть на многих вулканах, они расположены на склонах вулканических конусов или непосредственно в кратерах. Чаще всего они окружены налетами чистой серы, которая осаждается из газов при температуре ниже 250 °C. Такие отложения есть и на фумаролах вулкана Кудрявый, расположенного на курильском острове Итуруп. Когда остров принадлежал Японии, серу (а возможно, и не только ее) там даже добывали в промышленных количествах. Однако особенность Кудрявого в том, что его фумаролы, занимающие несколько полей, сильно различаются по температуре выходящих газов: она меняется в диапазоне от 150 до 950 °С. Вулканологам было понятно, что, кроме серы, там должно быть много интересного.

И вот в 1992 году, проводя плановые работы на кратере, исследователи обратили внимание на необычный минерал. Это были тонкие пластинчатые полупрозрачные кристаллы с коричнево-красными внутренними рефлексами. Они росли на камнях, окружавших фумаролы. Необычные образцы отправили на анализ, и его результат оказался сенсацией мирового масштаба. В 1994 году он был вынесен на обложку журнала Nature: обнаружен первый в мире минерал рения ReS2, позже зарегистрированный Международной минералогической ассоциацией под названием «рениит». Что же сенсационного в рении?

Несмотря на проблемы с инвесторами, с 1990-х на вулкане Кудрявом работали экспедиционные отряды

Последний стабильный элемент

Современная промышленность находит применение практически каждому элементу таблицы Менделеева. Есть среди них и такие, что не образуют в земной коре сколько-нибудь заметных скоплений. Они добываются в очень небольших количествах попутно с более распространенными полезными ископаемыми. Один из таких элементов – тугоплавкий металл рений.

Рений был предсказан Менделеевым полтора века назад, но обнаружен только в 1925 году. Он стал последним открытым стабильным элементом, после него открывали уже только радиоактивные. Почти сорок лет после открытия для него не находилось применения, но к началу 1970-х годов все изменилось.

В середине XX века для повышения мощности и КПД автомобильных двигателей к топливу добавляли тетраэтилсвинец, повышая тем самым октановое число бензина. В результате типичный автомобиль стал выбрасывать в окружающую среду несколько граммов свинца на 100 км пробега. Это стало настоящим экологическим бедствием, и с 1960-х годов в США началась борьба за запрет этилированного бензина. Однако просто отказаться от высокооктанового топлива было невозможно – многие двигатели просто не могли работать на другом.

Спасением в этой ситуации неожиданно оказался рений. В сочетании с платиной он становится катализатором для нефтепереработки, позволяющим повышать октановое число без свинцовых присадок. Платино-рениевые катализаторы были изобретены в 1968 году, и уже с 1970-го их стали внедрять в промышленность. Во многом благодаря им к 1986 году этилированный бензин был выведен из употребления в США. В Евросоюзе и Китае его запретили с 2000 года, в России – с 2002-го. В 2021 году от него отказалась последняя страна мира – Алжир.

Другое не менее важное свойство рения – высокая температура плавления. Она даже немного выше, чем у вольфрама. При этом рениевые сплавы выдерживают температуры 2000 °C и выше, не теряя твердости и других конструкционных качеств. Без таких суперсплавов сегодня фактически невозможно создание ракетных двигателей и сверхзвуковой авиации.

Однако, несмотря на высокий спрос в нефтяной и авиакосмической промышленности, долгое время не было известно ни одного месторождения и даже ни одного минерала рения. Все, что используется в промышленности, – это побочный продукт, получаемый на медно-молибденовых месторождениях, где на тонну руды приходится около десятой доли грамма рения. Тем не менее за год в мире добывают около 70 тонн рения. Половина этого количества производится в Чили и по долгосрочным контрактам уходит в США. Второе место по добыче рения занимает Казахстан. После распада СССР российские нефтянка и авиация остались без собственных источников рения. Тогда еще никто не подозревал, что Россия окажется обладателем первого и на сегодня единственного в мире рениевого месторождения.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Свет и блеск Достоевского Свет и блеск Достоевского

Тернистый путь, пройденный Фёдором Михайловичем Достоевским

Наука и жизнь
Рождество в главной роли: фильмы о светлом празднике Рождество в главной роли: фильмы о светлом празднике

Устраивайтесь поудобнее и погружайтесь в мир волшебства и хорошего настроения

Cosmopolitan
В 44 году до н. э. В 44 году до н. э.

В Риме убили Юлия Цезаря

Вокруг света
Другой разговор! Другой разговор!

Какую диету выбрать, чтобы держать себя в форме? И нужно ли вообще ее выбирать?

Лиза
Они идут Они идут

Часы сегодня — средство самовыражения и туристический аттракцион

Вокруг света
Читаем отрывок из книги «Сибирь: счастье за горами» Читаем отрывок из книги «Сибирь: счастье за горами»

Когда размышлять о зиме и Сибири, как не в самый ее разгар?

РБК
Мечта шахтера Мечта шахтера

Эрни Форд не знал, что шахтерская песенка «Шестнадцать тонн» прославит его

Вокруг света
10 вредных пищевых привычек, от которых никогда не поздно отказаться 10 вредных пищевых привычек, от которых никогда не поздно отказаться

Попробовать отказаться от некоторых привычек, касающихся еды, никогда не поздно

Cosmopolitan
Внутренняя Каталония. Пять вечеров Внутренняя Каталония. Пять вечеров

Поездка вдоль каталонского побережья вызывает ощущение потемкинских деревень

Вокруг света
Для волос, ногтей, кожи и не только: почему на самом деле стоит пить коллаген Для волос, ногтей, кожи и не только: почему на самом деле стоит пить коллаген

Зачем нужно пить коллаген и как он влияет на наш организм?

Cosmopolitan
Соль земли Соль земли

Полезные ископаемые, в которых отразилась история планеты

Вокруг света
220 или 230 вольт: каким должно быть напряжение в сети 220 или 230 вольт: каким должно быть напряжение в сети

Каким должно быть напряжение в сети и есть ли вообще разница?

CHIP
Проявить мягкость Проявить мягкость

Мексиканцы готовы есть десерты на завтрак, обед и ужин

Вокруг света
Одна вокруг света: где находится «обитель Солнца» и живут 500 видов птиц Одна вокруг света: где находится «обитель Солнца» и живут 500 видов птиц

Кругосветное путешествие москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты: Колумбия

Forbes
Со дна памяти Со дна памяти

В 1918 году ледокольный пароход «Вайгач» сел на скалу в Енисейском заливе

Вокруг света
Химеры профессора Демихова: история самого странного ученого СССР Химеры профессора Демихова: история самого странного ученого СССР

Зарубежные хирурги называли его гением, советские коллеги — шарлатаном

Cosmopolitan
Останемся френдами Останемся френдами

Как работают сервисы онлайн-знакомств и работают ли они вообще

Вокруг света
Откуда пошла традиция купаться в крещенской проруби? Откуда пошла традиция купаться в крещенской проруби?

История экстремального русского ритуала, который имеет мало отношения к церкви

Maxim
Чиа, он же испанский шалфей Чиа, он же испанский шалфей

Реклама полезных свойств «семян чиа» смущает многих

Наука и жизнь
«Рождение молнии как коллективный процесс — вот что самое неожиданное в современном понимании о молнии» «Рождение молнии как коллективный процесс — вот что самое неожиданное в современном понимании о молнии»

Что такое молния и как она рождается? Она бьет сверху вниз или снизу вверх?

Naked Science
Очень тяжелые носители Очень тяжелые носители

Прототипы будущей сверхтяжелой ракеты Starship продолжают испытания

Популярная механика
Почему люди умирают во время секса и кто подвержен риску больше других Почему люди умирают во время секса и кто подвержен риску больше других

Секс дарит жизнь, но иногда становится причиной ее скоропостижного окончания

Популярная механика
БИНТИ БИНТИ

Бюро иностранной научно-технической информации

Наука и жизнь
Если ребенок слишком впечатлителен Если ребенок слишком впечатлителен

Некоторые взрослые считают их «плаксами», «неженками» и «капризулями»

Psychologies
ЗОЖ вам! ЗОЖ вам!

То, что здоровая еда нужна и интересна только женщинам, – это стереотип

Домашний Очаг
Почему котики такие милые? Этому есть 8 научно обоснованных причин Почему котики такие милые? Этому есть 8 научно обоснованных причин

Почему кошки кажутся нам маленькими детьми?

Cosmopolitan
С кожей что-то не так: что такое атопический дерматит и как его лечить С кожей что-то не так: что такое атопический дерматит и как его лечить

О симптомах и способах лечения атопического дерматита

РБК
Почему возникает язва желудка, как ее распознать и чем она опасна Почему возникает язва желудка, как ее распознать и чем она опасна

Язва желудка вызывает сильные боли и ужасный дискомфорт

Cosmopolitan
«Аллея кошмаров» — нерасторопный и предсказуемый, но величественный и красивый фильм Гильермо дель Торо. Кажется, это его «Гражданин Кейн»! «Аллея кошмаров» — нерасторопный и предсказуемый, но величественный и красивый фильм Гильермо дель Торо. Кажется, это его «Гражданин Кейн»!

«Аллея кошмаров» — гениальный или провальный фильм Гильермо дель Торо?

Esquire
Где взять водород? Где взять водород?

Водород давно и широко используется в химической и пищевой промышленности

Наука и жизнь
Открыть в приложении