Tajemnice jądra Ziemi. Odkrycia, które zmieniają przyszłość chemii

Geolodzy od niemal stu lat próbują wyjaśnić brak "lżejszych" pierwiastków na Ziemi, takich jak wodór, węgiel, czy azot. Zespół japońskich naukowców sugeruje, że mogą one być ukryte w jądrze wewnętrznym naszej planety. Na ekstremalnych głębokościach, przy ciśnieniu około 360 gigapaskali, żelazo przyjmuje nietypowy stan zwany elektridem, pozwalającym na "wyłapywanie" tych pierwiastków. Badanie ukazało się w "Knowable Magazine".

Według Ducka Young Kima z Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research, proces wchłaniania pierwiastków przez elektridy mógł trwać miliardy lat i nadal może zachodzić. Tłumaczy to, dlaczego gęstość jądra jest niższa, niż wskazywałaby obecność samego metalu.

Elektridy stają się nie tylko rozwiązaniem planetarnych zagadek, ale też obiecującymi katalizatorami w przemyśle. Mają zdolność łatwego oddawania elektronów, przyspieszając reakcje chemiczne. Mayenit, odkryty w 2003 roku, to przełomowy katalizator umożliwiający bardziej zrównoważoną produkcję przemysłową.

Lista znanych elektridów wciąż się wydłuża. W 2024 roku naukowcy odkryli stabilny w temperaturze pokojowej elektrid oparty na jonach wapnia i dużych cząsteczkach organicznych. Choć nie przewodzi on prądu, umożliwia przeprowadzanie trudnych reakcji chemicznych bez użycia drogich katalizatorów, takich jak pallad. Materiały te mogą znaleźć zastosowanie w syntezie farmaceutyków, technologii kosmicznej, a nawet w unieszkodliwianiu odpadów radioaktywnych.

Badania nad elektridami przynoszą coraz więcej pytań, w tym zasadnicze: czy jądro Ziemi rzeczywiście zawiera te materiały? Nauka wciąż eksploruje możliwość ich przemysłowego zastosowania, od syntezy farmaceutyków po neutralizację odpadów radioaktywnych.