Ученые усомнились в высокой эффективности производства искусственных алмазов

Об этом говорит сравнение двух методик – химического осаждения из газовой среды (CVD) и метода высоких температур и давлений (HPHT)

Сравнив 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.