Hoeveel goud is er in de oceaan?

In 1872 publiceerde de Britse scheikundige Edward Sonstadt een rapport waarin het bestaan ​​van goud in zeewater werd verklaard. Sindsdien heeft de ontdekking van Sonstadt velen, van goedbedoelde wetenschappers tot oplichters en oplichters, geïnspireerd om een ​​manier te vinden om het te extraheren.

Kwantificering van de oceaan's Rijkdom

Talrijke onderzoekers hebben getracht de hoeveelheid goud in de oceaan te kwantificeren. De exacte hoeveelheid is moeilijk te bepalen omdat goud in zeer verdunde concentraties in zeewater aanwezig is (naar schatting in de orde van delen per triljoen of één deel goud per triljoen delen water).

Een studie gepubliceerd in Toegepaste Geochemie gemeten de goudconcentratie in monsters genomen uit de Stille Oceaan, en ontdekte dat ze ongeveer 0,03 delen per biljoen waren. Oudere studies rapporteerden een concentratie van ongeveer 1 deel per biljoen voor zeewater, ongeveer 100 keer meer dan andere, recentere rapporten.

Sommige van deze discrepanties kunnen worden toegeschreven aan de aanwezigheid van verontreiniging in de verzamelde monsters, evenals de beperkingen van de technologie, die in eerdere studies mogelijk niet gevoelig genoeg waren om de hoeveelheid goud nauwkeurig te detecteren. 

De hoeveelheid goud berekenen 

Volgens de National Ocean Service zijn er ongeveer 333 miljoen kubieke mijl water in de oceaan. Een kubieke mijl is gelijk aan 4.17 * 10⁹ Kubieke meters. Met behulp van deze conversie kunnen we vaststellen dat er ongeveer 1,39 * 10 zijn¹⁸ kubieke meter oceaanwater. De dichtheid van water is 1000 kilogram per kubieke meter, dus er zijn 1,39 * 10²¹ kilogram water in de oceaan.

Als we aannemen dat 1) de concentratie van goud in de oceaan 1 deel per triljoen is, 2) deze concentratie van goud geldt voor al het oceaanwater, en 3) delen per triljoen overeenkomt met massa, dan kunnen we een geschatte hoeveelheid goud berekenen in de oceaan met behulp van de volgende methode:

• Een deel per biljoen komt overeen met een triljoenste van het geheel, of 1/10¹².
• Dus om erachter te komen hoeveel goud er in de oceaan is, moeten we de hoeveelheid water in de oceaan verdelen, 1,39 * 10²¹ kilogram zoals hierboven berekend, met 10¹².
• Deze berekening resulteert in 1,39 * 10⁹ kilogram goud in de oceaan.
• Met behulp van de conversie 1 kilogram = 0,0011 ton komen we tot de conclusie dat er ongeveer 1,5 miljoen ton goud in de oceaan (uitgaande van een concentratie van 1 deel per biljoen).
• Als we dezelfde berekening toepassen op de concentratie goud die we in het recentere onderzoek aantroffen, 0,03 delen per biljoen, komen we tot de conclusie dat er 45 duizend ton goud in de oceaan.

Het meten van de hoeveelheid goud in zeewater

Omdat goud in zulke kleine hoeveelheden aanwezig is en bij veel andere componenten uit de omgeving is inbegrepen, moeten monsters uit de oceaan worden verwerkt voordat ze adequaat kunnen worden geanalyseerd.

voorconcentrering beschrijft het proces van het concentreren van de sporenhoeveelheden goud in een monster, zodat de resulterende concentratie in het optimale bereik ligt voor de meeste analytische methoden. Zelfs met de meest gevoelige technieken kan preconcentratie echter nog nauwkeurigere resultaten opleveren. Deze methoden omvatten:

• Water verwijderen door verdamping of door water te bevriezen en vervolgens sublimeren het resulterende ijs. Het verwijderen van water uit zeewater laat echter grote hoeveelheden zouten zoals natrium en chloor achter, die voor verdere analyse van het concentraat moeten worden gescheiden.
• Oplosmiddel extractie, een techniek waarbij meerdere componenten in een monster worden gescheiden op basis van hoe oplosbaar ze zijn in verschillende oplosmiddelen, zoals water versus een organisch oplosmiddel. Hiervoor kan goud worden omgezet in een vorm die beter oplosbaar is in een van de oplosmiddelen.
• adsorptie, een techniek waarbij chemicaliën zich hechten aan een oppervlak zoals actieve kool. Voor dit proces kan het oppervlak chemisch worden gemodificeerd zodat goud er selectief aan kan hechten.
• neerslaan het goud uit oplossing door het te laten reageren met andere verbindingen. Dit kan aanvullende verwerkingsstappen vereisen die andere elementen in de goudhoudende vaste stof verwijderen.

Het goud kan ook verder zijn uit elkaar gehaald van andere elementen of materialen die in de monsters aanwezig kunnen zijn. Sommige methoden om scheiding te bereiken zijn filtratie en centrifugatie. Na de preconcentratie- en scheidingsstappen kan de hoeveelheid goud zijn afgemeten met behulp van technieken die zijn ontworpen om zeer lage concentraties te meten, waaronder:

• Atoomabsorptiespectroscopie, die de hoeveelheid energie meet die een monster op specifieke golflengtes absorbeert. Elk atoom, inclusief goud, absorbeert energie op een zeer specifieke set golflengten. De gemeten energie kan vervolgens worden gecorreleerd met de concentratie door de resultaten te vergelijken met een bekend monster of referentie.
• Inductief gekoppeld plasma massaspectrometrie, een techniek waarbij atomen eerst worden omgezet in ionen en vervolgens worden gesorteerd op basis van hun massa. De signalen die overeenkomen met deze verschillende ionen kunnen worden gecorreleerd met concentratie door ze te correleren met een bekende referentie.

Belangrijkste leerpunten

• Goud bestaat in zeewater, maar in zeer verdunde concentraties - naar schatting recenter in de orde van delen per biljoen. Omdat deze concentratie zo laag is, is het moeilijk precies te bepalen hoeveel goud er in de oceaan zit.
• Zelfs als er een overvloed aan goud in de oceaan is, wegen de kosten om het goud uit de zee te halen waarschijnlijk op tegen de waarde van het verzamelde goud.
• Onderzoekers hebben deze kleine concentraties goud gemeten met technieken die zeer lage concentraties kunnen meten.
• Metingen vereisen vaak dat het goud op een bepaalde manier wordt voorgeconcentreerd en gescheiden van andere componenten in een zeewatermonster, om de effecten van monsterverontreiniging te minimaliseren en preciezere metingen mogelijk te maken.

Referenties

• Falkner, K. en Edmond, J. 'Goud in zeewater.' 1990. Earth and Planetary Science Letters, vol. 98, pp. 208-221.
• Joyner, T., Healy, M., Chakravarti, D. en Koyanagi, T. "Preconcentratie voor sporenanalyse van zeewater." 1967. Milieuwetenschappen en technologie, vol. 1, nee. 5, pp. 417-424.
• Koide, M., Hodge, V., Goldberg, E. en Bertine, K. "Goud in zeewater: een conservatieve kijk." Toegepaste Geochemie, vol. 3, nee. 3, pp. 237-241.
• McHugh, J. "Concentratie van goud in natuurlijke wateren." Journal of Geochemical Exploration. 1988, vol. 30, nee. 1-3, pp. 85-94.
• National Ocean Service. "Hoeveel water is er in de oceaan?"
• National Ocean Service. "Is er goud in de oceaan?"
• Pyrzynska, K. "Recente ontwikkelingen in de bepaling van goud door atomaire spectrometrie-technieken." 2005. Spectrochimica Acta Deel B: Atomaire spectroscopie, vol. 60, nee. 9-10, pp. 1316-1322.
• Veronese, K. "Duitslands plan na de Eerste Wereldoorlog om goud uit water te winnen." Gizmodo.