Supervulkány nám dají baterie a možná i energii skoro zdarma

Supervulkány nám dají baterie a možná i energii skoro zdarma

27. října 2017

Elektromobily i chytré telefony by v budoucnu mohly být nabíjené díky supervulkánům – obřím sopkám, které dodnes znamenaly jen masivní riziko pro celou lidskou civilizaci.

Vědci totiž objevili, že v těchto vulkánech jsou ukryté masivní zásoby lithia, chemického prvku, jemuž mnozí začínají říkat „ropa 21. století“. Právě z lithia se vyrábějí baterie, bez nichž by elektromobily ani chytré mobily nemohly fungovat.

Lithium poprvé objevil teprve roku 1817 Johann August Arfvedson. Jde o měkký bílý kov, s nímž si lidé dlouho nevěděli rady; nedokázali ho využít pro nic praktického. Až na sklonku 20. století se ukázalo, že jde o poklad: jedná se o ideální materiál pro znovunabíjitelné baterie, jaké se dnes využívají v noteboocích, mobilech, tabletech i autech. Má ale i další využití – je například součástí jaderných zbraní a některých léčiv.

V současnosti pochází většina lithia na trhu ze dvou zemí – Austrálie a Chile, nové zásoby však oznamuje i mnoho dalších zemí, včetně České republiky. Většinou se získává ze sedimentů a dalších typů hornin. Zatím je lithia dost, ale stejně jako u ropy jde o neobnovitelný zdroj – a poptávka po něm rychle roste.

Nyní vědci ze slavné univerzity Stanford vydali v odborném časopise Nature Communications studii o tom, že našli další gigantický zdroj lithia, a to v amerických supervulkánech, jako je například ten Yellowstonský.

Supervulkány jsou sopky, jejichž erupce jsou víc než tisíckrát silnější než erupce obyčejných sopek. V USA je nejslavnější právě Yellowstone, ale existuje jich tam i několik dalších – například Crater Lake, Long Valley nebo Valles Caldera. V Evropě se největší supervulkán skrývá pod Itálií.

Když dojde k jejich erupci, jednak to znamená pohromu nesmírných rozměrů, současně ale má výbuch takovou sílu, že samotná sopka zkolabuje do útvaru podobného plochému kráteru – odborně se mu říká kaldera. Ta se často zaplní vodou a vznikne z ní malebné jezero plné zbytků pradávné erupce. Stanfordští geologové tvrdí, že magma, které tyto kaldery vytvořilo, bylo na lithium velmi bohaté – a proniká do kaldery i další tisíce let po erupci. Akumuluje se v kalderovém jezeře, kde se z něj stává hlína.

Vědci k tomu dospěli, když analyzovali vzorky z několika supervulkánů – High Rock v Nevadě, Sierra la Primavera v Mexiku, Pantelleria na Sicílii a pochopitelně i z Yellowstonu. U všech se ukázalo, že mají ohromný potenciál obsahovat hlínu bohatou na lithium.

„Při samotné erupci magmatu se na povrch nedostává tolik lithia, aby to vyvolalo náš ekonomický zájem,“ uvedli autoři práce. Ale hodně se ho pak ukládá v depozitech. „Abychom snížili naši uhlíkovou stopu, musíme snížit naši spotřebu ropných produktů. Musíme začít používat elektrické automobily a silné baterie na ukládání energie,“ uvedli autoři. „A právě proto je důležité, abychom identifikovali zdroje lithia ve Spojených státech amerických, abychom nebyli odkázaní na jednu monopolní společnost nebo zdroje ze zahraničí,“ zní logický argument vědců. Pokud by USA měly spolehlivý zdroj lithia, mohlo by se to v dalších desetiletích ukázat jako zásadní strategická výhoda.

Hlavní autor studie Thomas Benson dodal: „Už jsme zažili zlatou horečku, takže dobře víme, kde hledat zlato, ale nikdy jsme zatím neměli lithiovou horečku. Poptávka po něm překročila naši nabídku, takže je zásadní, abychom to jako vědci dohnali.“

Energie ze supervulkánů

Shodou okolností také letos v létě upozornila americká kosmická agentura NASA na další možnost supervulkánů dodávat lidstvu energii. Její vědci na to přišli víceméně náhodou, když studovali jiný problém: riziko, které supervulkány představují pro civilizaci a to, jak tomu předcházet.

NASA si dobře uvědomuje, že riziko erupce supevulkánu je výrazně větší než nebezpečí, že Zemi zasáhne obří asteroid. Zatímco kámen z vesmíru schopný zničit celé civilizace dopadá na naši planetu jednou za miliony až desítky milionů let, erupce supervulkánů jsou mnohem častější – dochází k nim i jednou za sto tisíc roků.

Jedním z mála teoretických způsobů, jak zabránit hromadění energie v supervulkánu, jako je třeba Yellowstone, je ochladit ho. To může udělat třeba obrovské množství vody, jenže to je ekonomicky neproveditelné; vody se v USA dnes nedostává ani lidem a zvířatům – kdyby ji někdo začal lít do sopky, jistě by to zaslouženě vyvolalo vlnu kritiky.

A tak inženýry z NASA napadlo, že by šlo ochlazovat vulkán pomocí intenzivního rychle vystřikovaného proudu vody, který by se po ohřátí na několik set stupňů opět vrátil zpět na povrch, kde by se přirozeně ochlazoval a pak se znovu vracel do hlubin k magmatické komoře ochlazovat supervulkán.

Podle NASA by se dalo teplo z jádra supervulkánu poměrně snadno převádět na elektrickou energii.