Ученые усомнились в высокой эффективности производства искусственных алмазов

Раздел: Драгоценные камни
10 ноября 2021 г.

рав­нив рас­ход энер­гии на про­из­вод­ство син­те­ти­че­ских и до­бы­чу при­род­ных ал­ма­зов, рос­сий­ские ис­сле­до­ва­те­ли об­на­ру­жи­ли, что не­ко­то­рые ме­то­ди­ки син­те­за этих дра­го­цен­ных ка­м­ней ока­за­лись ме­нее эф­фек­тив­ны­ми, чем их из­в­ле­че­ние из недр Зе­м­ли. Ре­зуль­та­ты ис­сле­до­ва­ния опуб­ли­ко­вал на­уч­ный жур­нал Energies, крат­ко об этом пи­шет пресс-слу­ж­ба НИУ ВШЭ.

"Ги­по­те­за о том, что син­тез ал­ма­зов апри­о­ри яв­ля­ет­ся бо­лее эко­ло­ги­че­ски эф­фек­тив­ным спо­со­бом их про­из­вод­ства, не под­твер­ди­лась. Ока­за­лось, что до­бы­ча ал­ма­зов как ми­ни­мум не усту­па­ет по энер­го­эф­фек­тив­но­сти рас­про­стра­нен­ной тех­но­ло­гии хи­ми­че­ско­го оса­ж­де­ния из га­зо­вой сре­ды (CVD)", – рас­ска­зал один из ав­то­ров ис­сле­до­ва­ния, про­фес­сор НИУ ВШЭ Вла­ди­слав Жда­нов.

З­на­чи­тель­ное ко­ли­че­ство ал­ма­зов, ис­поль­зу­е­мых в раз­ли­ч­ных аб­ра­зив­ных ма­те­ри­а­лах и для ре­ше­ния дру­гих про­мы­ш­лен­ных за­дач, про­из­во­ди­т­ся ис­кус­ствен­ным пу­тем из де­ше­во­го уг­ле­род­но­го сы­рья. Де­ло в том, что на син­тез ал­ма­зов тра­ти­т­ся мень­ше энер­гии и сред­ств, чем на их до­бы­чу из недр Зе­м­ли.

Ж­да­нов и его кол­ле­ги про­ве­ри­ли спра­вед­ли­вость этой идеи для двух спо­со­бов син­те­за ал­ма­зов - ме­то­да хи­ми­че­ско­го оса­ж­де­ния из га­зо­вой сре­ды (CVD) и ме­то­да вы­со­ких те­м­пе­ра­тур и дав­ле­ний (HPHT). Уче­ные про­с­чи­та­ли, как мно­го энер­гии тра­ти­т­ся на про­из­вод­ство од­но­го ка­ра­та вы­со­ко­ка­че­ствен­ных и чи­стых ал­ма­зов и срав­ни­ли этот по­ка­за­тель с тем, как мно­го ре­сур­сов за­тра­чи­ва­ет­ся на до­бы­чу при­род­ных дра­го­цен­ных ка­м­ней.

Д­ля это­го ис­сле­до­ва­те­ли изу­чи­ли от­чет­ность двух ве­ду­щих ми­ро­вых про­из­во­ди­те­лей ал­ма­зов, De Beers и "АЛРОСА", за по­след­ние два го­да ра­бо­ты. Рас­че­ты по­ка­за­ли, что на из­в­ле­че­ние и об­ра­бо­т­ку од­но­го ка­ра­та дра­го­цен­ных ка­м­ней из недр про­мы­ш­лен­ни­ки тра­ти­ли при­мер­но 96-150 кВт-ч энер­гии.

При этом энер­го­эф­фек­тив­ность обе­их ме­то­дик ока­за­лась очень раз­ной. В част­но­сти, ме­тод HPHT тре­бу­ет при­мер­но 30 кВт-ч элек­три­че­ства на один ка­рат, а CVD – от 77 до 200 кВт-ч.

Это го­во­рит в поль­зу то­го, что про­из­вод­ство син­те­ти­че­ских ал­ма­зов да­ле­ко не все­г­да пре­вос­хо­дит в энер­го­эф­фек­тив­но­сти их до­бы­чу. При этом уче­ные под­чер­ки­ва­ют, что ме­тод CVD ак­тив­но при­ме­ня­ет­ся для про­из­вод­ства ал­ма­зов с уни­каль­ны­ми свой­ства­ми, что де­ла­ет его от­но­си­тель­но низ­кую эф­фек­тив­ность ма­ло­з­на­чи­мой про­б­ле­мой.

Как на­де­ют­ся Жда­нов и его кол­ле­ги, со­бран­ные ими све­де­ния по­мо­гут про­мы­ш­лен­ни­кам улуч­шить энер­ге­ти­че­скую эф­фек­тив­ность и той, и дру­гой ме­то­ди­ки про­из­вод­ства ал­ма­зов, что уде­ше­вит их син­тез и до­бы­чу, а та­к­же поз­во­лит сде­лать ал­маз­но-­до­бы­ва­ю­щую про­мы­ш­лен­ность бо­лее эко­ло­ги­ч­ной от­рас­лью.

[ nauka.tass.ru ]

Реклама

Реклама