Metale szlachetne idą na śmietnik historii. Oto objawił się nam następca dla drogich surowców

Zasoby rud metali, podobnie jak ropy naftowej czy gazu ziemnego, nie są z gumy i kiedyś się skończą. Zwłaszcza jeśli mowa o złożach surowców niezwykle rzadkich metali szlachetnych. Na szczęście przychodzi alternatywa dla niektórych z nich. Jaki pierwiastek nią jest?
Chrom / źródło: Wikimedia Commons, FAL

Chrom / źródło: Wikimedia Commons, FAL

Chrom. A dokładnie związku chromu. Okazuje się, że dzięki ich luminescencyjnym właściwościom potrafią zastępować takie metale szlachetne jak osm i ruten – donoszą naukowcy z Wydziału Chemii Uniwersytetu w Bazylei (Szwajcaria). Jak dokładnie wyglądała ich droga to tego, nie bójmy się użyć słowa, epokowego odkrycia?

Czytaj też: Metale ziem rzadkich nie takie rzadkie. To dobra wiadomość dla zielonej transformacji

Na początku przypomnijmy, czym w ogóle są metale szlachetne. Nie są to ta sama kategoria, co metale ziem rzadkich (REE), ani metale ciężkie. Metalami szlachetnymi nazywamy te elementy z tablicy Mendelejewa, które są bardzo odporne chemicznie i mogą występować w skorupie ziemskiej w postaci rodzimej. Jest ich bardzo niewiele na Ziemi (zwłaszcza osmu i rutenu), czego natomiast o półszlachetnym chromie powiedzieć nie można.

Próbki metali szlachetnych i półszlachetnych (zgodnie z ich położeniem w układzie okresowym) / źródło: Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Do metali szlachetnych zaliczamy całą gamę platynowców (wspomniane osm, ruten, jak i również iryd, platynę, rod czy pallat), dwa miedziowce: srebro i złoto oraz niekiedy jeszcze rtęć i ren. Warto wiedzieć, że metale szlachetne to grupa umowna i wyróżniana ze względu na wyjątkowe cechy tych pierwiastków.

Metale szlachetne zostaną zastąpione związkami chromu

Naukowcy ze Szwajcarii opublikowali w Nature Chemistry artykuł naukowy, w którym udowadniają, że związku chromu potrafią prezentować podobny zestaw cech, jak osm i ruten. Eksperyment polegał na naświetlaniu związków chromu czerwoną lampą. Pierwiastek umieszczono w molekularnej strukturze z wodoru, węgla i azotu, aby atomy były dobrze upakowane.

Czytaj też: Metale można wydobywać z wody. To potencjalne rozwiązanie problemu z dostępem do zasobów

Okazało się, że energia z naświetlania zostaje zmagazynowana w cząsteczkach, które następnie mogą służyć jako źródło zasilania. Jak dotąd nikt jeszcze nie testował związków chromu jako katalizatorów reakcji fotochemicznych. Luminescencja i fotokataliza, jakie odkryto, mogą okazać się przydatne przy wykorzystaniu chromu do produkcji zielonych paliw i energii – dodają autorzy badań.

Struktura związków chromu i efekt ich luminescencji po ich naświetlaniu / źródło: https://doi.org/10.1038/s41557-023-01297-9, CC-BY-4.0

Wspominają również o pewnych wadach, nad którymi muszą dalej popracować. Przede wszystkim sama struktura związków chromu, jakie badali, jest bardzo skomplikowana. Jej maksymalne uproszczenie bez utraty właściwości jest wręcz pożądane.

Czytaj też: Metale ziem rzadkich są coraz trudniej dostępne, ale naukowcy mają pomysł na ich odzyskiwanie

Niemniej naukowcy się nie poddają i planują dalsze prace. M.in. chcą tak udoskonalić związki, aby emitowały światło w różnych kolorach spektralnych. Ponadto zamierzają ulepszyć procesy katalityczne, aby osiągnąć efekt magazynowania energii chemicznej zbliżony do fotosyntezy. Plany brzmią ambitnie, ale jeśli powiedzie się chociaż część z nich, to możemy być pewni, że wówczas czekać nas będzie prawdziwa chromowa rewolucja.