Video Resursa rară găsită în vechile mine din Apuseni. Ignorat mult timp, telurul a devenit strategic pentru industria viitorului

Câteva locuri din România au păstrat resurse importante de telur, un metaloid ignorat mult timp din punct de vedere economic, dar devenit relevant în ultimele decenii datorită utilizării sale în anumite tehnologii fotovoltaice, mai ales la panourile pe bază de cadmiu-telur.

Dealul Calvaria (stânga), locul marilor mine de aur și telur. Foto: Daniel Guță

Telurul a fost identificat în minereurile aurifere din Transilvania încă din secolul al XVIII-lea, iar vreme îndelungată a fost privit mai ales ca un element asociat zăcămintelor bogate în aur. În trecut, interesul principal al exploatărilor miniere era aurul, în timp ce telurul rămânea în mare parte nevalorificat, inclusiv din cauza dificultăților de separare și prelucrare a minereurilor telururate.

În haldele și iazurile vechilor exploatări s-au acumulat astfel cantități însemnate de telur. Pentru zona Săcărâmb–Certej, estimările privind resursele de telur variază: o evaluare mai veche indica aproximativ 60 de tone, iar calcule ulterioare au ridicat resursa estimată la circa 85,7 tone. Telururi au fost semnalate și în alte zăcăminte din Munții Apuseni, precum Zlatna, Baia de Arieș, Larga–Fața Băii și Căinel–Băița. Studii recente arată că telurul a devenit o resursă strategică, odată cu folosirea sa în producția panourilor care transformă energia solară în electricitate.

Aurul și telurul, descoperite la Săcărâmb

Telurul a atras atenția oamenilor de știință la mijlocul secolului al XVIII-lea, când a fost descoperit în zăcămintele de aur exploatate atunci în Munții Metaliferi, din Apuseni. Geologii l-au numit „aurum problematicum”, identificându-l ca pe un metaloid de culoare cenușie, foarte sfărâmicios, asociat adesea cu prezența metalelor prețioase.

Povestea telurului a început odată cu deschiderea, la mijlocul secolului al XVIII-lea, a minelor de aur de la Săcărâmb, o localitate din Munții Apuseni, aflată la circa 25 de kilometri de municipiul Deva, a cărei principală activitate a devenit, de atunci și până în secolul al XX-lea, mineritul.

Prima mină de aur de la Săcărâmb a fost deschisă în 1747 de Ludwig von Born, un ofițer de artilerie în retragere și proprietar al minei Certej-Hondol, tatăl faimosului mineralog Ignaz von Born (1742–1791).

Descoperirea aurului a avut loc pe Dealul Calvariei, un con vulcanic care se distinge prin înfățișarea sa proeminentă, de piramidă cenușie, emblematică pentru satul montan. Aurul de la Săcărâmb a fost înconjurat de la început de legende.

Una dintre acestea, relatată de mineralogul austriac Andreas Stütz (1747–1806), apropiat al lui Ludwig von Born, arăta că Ion Armindeanu, un sătean din Nojag, sat aflat la poalele Săcărâmbului, care își mâna porcii prin pădurile de munte, a observat sclipind, dintr-o râpă ascunsă, un bolovan.

A coborât în deschizătura muntelui și a desprins bucata strălucitoare din roca în care fusese înțepenită, iar a doua zi s-a prezentat cu ea în fața baronului von Born. Românul l-ar fi convins pe arendașul minelor din zonă să nu mai caute într-un anumit loc, ci i-ar fi arătat o bucată de minereu pe care Born a cercetat-o la Alba Iulia și de al cărei conținut bogat în aur s-a convins. Von Born a ajuns apoi la locul descoperirii, marcat de o veche sculptură minieră, și a început explorarea minieră.

Povestea descoperirii aurului de la Săcărâmb a fost relatată mai târziu și de Ignaz von Born (1742–1791).

„Un român numit Ion Armean a venit la tatăl meu, care exploata pe atunci o mină bogată de argint la Certeju, și i-a spus că zilnic se vede o flacără ce iese și joacă deasupra unei crăpături din pădure și el crede că asta ar însemna că trebuie să fie ascunse acolo minereuri bogate. Tatăl meu era, din fericire, destul de aventuros ca să dea atenție spuselor acestui om de treabă”, scria savantul Ignaz von Born, într-o scrisoare trimisă din Săcărâmb, în vara anului 1770.

Ludwig von Born a deschis o galerie în locul indicat de român, dar a săpat în zadar câțiva ani, adăuga fiul său.

„În cele din urmă s-a plictisit și era hotărât să o părăsească, când a mai făcut o ultimă încercare în direcția vânei și aici a dat de un minereu bogat în aur, ce se înfățișa sub forma unor lamele negre. Din cauza aceasta, l-a privit mai întâi ca minereu de fier cu mică și nu s-au convins de contrariu decât după ce l-au încercat în foc. Această descoperire fericită l-a determinat pe tatăl meu să urmeze mai repede toate mijloacele pentru a continua această exploatare”, adăuga Ignaz von Born.

Tellurul, elementul chimic are încurca aurul

În 8 aprilie 1747, Ludwig von Born a deschis, în locul indicat de Armindean, mina de aur de la Săcărâmb, pe care a numit-o Buna Vestire (Maria Veche). În primul an de activitate, de aici au fost extrase 14 kilograme de aur și 19 kilograme de argint. Tot atunci a fost găsit și mult minereu cu telur, pe care oamenii l-au considerat, la început, pirită, dar mai târziu aveau să constate că acesta conținea și aur.

În următoarea jumătate de secol, elementul nou descoperit avea să îi pună la încercare pe oamenii de știință ai vremii. La separarea aurului din minereurile de la Săcărâmb au apărut încă de la început dificultăți neașteptate. Istoricii arată că Ludwig von Born a apelat la mai mulți chimiști renumiți pentru a ușura extragerea aurului amestecat cu telur. Mineralul ciudat a fost semnalat, în aceeași perioadă, și la Zlatna și Baia de Arieș.

În 1782, Franz Joseph Müller von Reichenstein (1740–1825), inspector general al minelor și topitoriilor din Ardeal, a început să analizeze minereurile în laboratorul său de la Sibiu. Rezultatele cercetărilor sale au fost publicate într-un articol în care arăta că substanța descoperită nu putea fi nici antimoniu, nici bismut, deși la început fusese confundată cu acestea. Müller a ajuns treptat la convingerea că avea în față un element nou, necunoscut până atunci. Neputând dovedi singur acest lucru în condițiile tehnice ale epocii, a trimis probe și altor savanți europeni.

După alți ani de experimente, Müller a trimis, în 1796, o mostră din minereul de la Fața Băii lui Martin Heinrich Klaproth (1743–1817), unul dintre cei mai mari chimiști ai epocii. Klaproth a confirmat că era vorba despre un element nou, pe care l-a numit telur, de la latinescul tellus („pământ”). La 25 ianuarie 1798, el a prezentat descoperirea Academiei de Științe din Berlin, indicându-l însă drept adevărat descoperitor pe Müller.

Și alți savanți care au cercetat mineralul au arătat că meritul descoperirii îi aparținea lui Franz Joseph Müller, cel care studiase ani la rând misteriosul „aurum paradoxum” sau „metallum problematicum”, așa cum îl numise în fazele timpurii ale cercetărilor sale. Unii oameni de știință au arătat că, în stare nativă, telurul se găsește doar în Australia, în Colorado și în Transilvania, iar în alte zăcăminte apare în combinație cu nichel, cupru, bismut și mercur.

„Dintre toate minereurile de telur, cele din Ardeal au cea mai mare concentrație a acestui element, datorită, se pare, lipsei sulfului și seleniului, elemente înrudite chimic, în asocierea cărora telurul se găsește în alte regiuni”, informa „Revista de Chimie” în 1959.

Mina de aur și telur care îi uimea pe savanți

După moartea lui Ludwig von Born, văduva sa a donat o parte din acțiunile companiei sale miniere către familia imperială, care a continuat exploatarea de la Săcărâmb. La începutul secolului al XIX-lea, în jurul noilor mine s-a dezvoltat o așezare prosperă, în care trăiau români, ungari, germani, slovaci, englezi și alte familii de muncitori venite din diferite zone ale Europei, atrase de noul „El Dorado” al Transilvaniei, căutat de aventurieri și savanți din toată Europa.

Mineralogul englez Edward Daniel Clarke (1769–1822) a ajuns în 1802 la Săcărâmb și a relatat despre așezarea minieră în jurnalul său, „Călătorii în diferite țări din Europa, Asia și Africa” (1816).

„Cum Transilvania este singura regiune din toată lumea unde s-a descoperit până acum tellurium, curiozitatea noastră era foarte vie să cercetăm mina de la Săcărâmb. În cele din urmă ni s-a arătat în depărtare, într-o priveliște îndrăzneață, sus de tot pe culmile acestei regiuni de munte și într-un chip foarte pitoresc și impresionant. Locul minei era indicat de o grămadă uriașă de minerale aruncate din mină la săparea ei”, scria Clarke.

→

Imaginea 1/16: Satul Săcărâmb din Hunedoara Foto Daniel Guță ADEVĂRUL (42) jpg

Omul de știință a vizitat mina și a cumpărat câteva minerale și bucăți de telur, în formă cristalină și masivă. Amintea că unele specimene de tellurium (Te) erau atât de bogate în aur, încât, la vânzarea lor în beneficiul coroanei, ele trebuiau cântărite și prețuite după proporția de aur pe care o conțineau.

„Acest fel de minereu se păstrează întotdeauna încuiat în magazii speciale și este distribuit în loturi diferite, închise în lădițe. Minereul obținut zace în grămezi printre care poți vedea lucrători umblând cu ciocănele, alegându-l și zdrobindu-l, în vederea operației următoare de fărâmare. Minereurile mai bogate, de îndată ce sunt scoase din mină, sunt transportate în copăi de lemn în camere de separare, unde sunt sfărâmate cu cea mai mare grijă de niște slujbași anume legați prin jurământ. Cele mai sărace sunt separate în băile de spălare, folosind site de fier”, relata mineralogul englez, în urmă cu peste două secole.

Potrivit acestuia, minereurile mai bogate extrase din mina Săcărâmb conțineau în special telur și aur. „Nu toate minereurile conțin argint, deși toate conțin aur”, informa Edward Clarke.

Săcărâmb, ținutul telurului

Minele din Săcărâmb au funcționat aproape neîntrerupt până la începutul celui de-al Doilea Război Mondial, iar estimările publicate de specialiști arată că, în cele două secole de activitate, de aici au fost extrase cantități impresionante de aur și argint, dar și de telur, privit ca un produs secundar, neîntrebuințat economic. După Al Doilea Război Mondial, minele au intrat în

„Cu câțiva ani în urmă, resursa de telur de la Săcărâmb a fost evaluată de George Udubașa (n.r. geolog, membru al Academiei Române, decedat în 2019) pe baza raportului Au:Te din cele mai răspândite telururi întâlnite în zăcământ, nagiagitul și silvanitul, care indică un raport de 1:2. Potrivit acestei evaluări, considerată totuși destul de speculativă, mina Săcărâmb ar fi produs aproximativ 60 de tone de telur în perioada 1746–1941, pe lângă cele 30 de tone de aur și 55 de tone de argint extrase din filoane cu o lungime totală de peste 300 de kilometri. Întreaga cantitate de telur ar fi fost depusă în haldele miniere și în umpluturile subterane”, arată o cercetare publicată de geologii Gheorghe C. Popescu, Gheorghe Ilinca, Antonela Neacșu și Grigore Verdeș, sub titlul „The Gold Museum of Brad. Characterization and classification of native gold samples and of other minerals”.

După Al Doilea Război Mondial, mina Săcărâmb a funcționat în cadrul Exploatării miniere Certej, devenită din anii ‘70 Coranda - Certej. Vechile mine de aur au fost închise în anii ‘80, iar la mijlocul anilor 2000, întreaga activitate minieră de la Certej a fost oprită. Un proiect minier plănuit în Certej, pe o suprafață de 250 de hectare, vizează exploatarea în carieră a unui zăcământ estimat la peste 63 de tone de aur și a aproape 375 de tone de argint.

În 2008, a fost inițiat un program de cercetare menit să contureze zonele de interes pentru telur și să evalueze posibilitățile de exploatare și procesare a acestei resurse. Acesta nu s-a concentrat doar asupra Săcărâmbului, ci și asupra altor zone din Munții Metaliferi, precum Larga–Fața Băii, Baia de Arieș și Căinel–Băița.

„Pe baza analizelor chimice efectuate la Certej, raportul Au:Te în sedimentele iazului de decantare avariat era de 0,25, iar în cazul haldelor miniere de 0,35, adică mult peste valoarea teoretică. Potrivit acestor date noi și pe baza unui raport mediu Au:Te de aproximativ 0,3 pentru toate ariile miniere de la Săcărâmb, a putut fi estimată o resursă de aproximativ 85,7 tone de telur”, arătau autorii studiului.

Gheorghe C. Popescu nota, într-o altă cercetare din 2010, că zăcământul aurifer și argentifer cu telururi de la Săcărâmb reprezintă cea mai mare acumulare de minerale telurifere din România și din Europa.

„În acest areal mineralizat, documentat din 1747, sunt cunoscute peste 230 de filoane. Aproximativ 300 de kilometri de galerii și puțuri miniere sunt dispuse pe cinci niveluri principale, într-o suprafață de aproximativ 1/1 kilometru. În zăcământ este menționată o zonare verticală: de la prezența semnificativă a aurului nativ în partea superioară, la telururi de aur și argint în partea mediană și, mai în adâncime, la sulfuri comune care conțin telur”, informau specialiștii.

Telurul, esențial în producția celulelor fotovoltaice

Telurul este un element rar, dar important pentru tehnologiile verzi, datorită proprietăților sale semiconductoare, care îl fac potrivit pentru transformarea luminii solare în electricitate. În ultimele decenii, aplicațiile din industria solară au ajuns să domine consumul de telur, depășind utilizările sale tradiționale din aliaje, cauciuc și alte domenii industriale.

Studiile recente arată că telurul a devenit mult mai valoros odată cu dezvoltarea panourilor solare CdTe, adică a celulelor fotovoltaice cu film subțire pe bază de telurură de cadmiu. Cererea de telur a crescut pe măsură ce această tehnologie, considerată eficientă și competitivă, s-a extins, arată Departamentul pentru Energie al SUA.

„CdTe este un material obținut din combinația a două elemente: cadmiu (Cd) și telur (Te). Acesta are un rol esențial în absorbția luminii, motiv pentru care o celulă solară CdTe îi poartă numele. Celulele CdTe sunt numite celule «cu film subțire» deoarece absorb lumina mai eficient decât alte tipuri de celule fotovoltaice, precum cele din siliciu, și, prin urmare, necesită straturi mai subțiri pentru a capta aceeași cantitate de lumină. Celulele solare CdTe reprezintă a doua cea mai răspândită tehnologie fotovoltaică, după siliciul cristalin, având o pondere de 21% din piața SUA și de 4% din piața globală în 2022. În ultimii 15 ani, utilizarea CdTe a crescut de la scara megawaților la cea a gigawaților, pe măsură ce eficiența modulelor s-a mai mult decât dublat”, informează un Departamentul pentru Energie al SUA.

Cercetările asupra acestor materiale au început în anii 1950. În 1969, a fost realizată în laborator prima celulă CdTe. În anii ’80, eficiența acestor celule a depășit 10 la sută. În 2009, modulele CdTe au ajuns la un cost de un dolar pe watt. În 2024, modulele CdTe sunt considerate produse mature și fiabile, cu eficiențe de peste 19 la sută, mai arată raportul.

„Cadmiul și telurul sunt produse secundare ale exploatărilor miniere de zinc, respectiv de cupru. Deșeurile provenite din aceste procese miniere au furnizat până acum mai mult decât suficient Cd și Te, astfel încât nu este nevoie de exploatări miniere suplimentare. Materiile prime sunt rafinate pentru a obține Cd și Te în formă pură”, informează Departamentul pentru Energie al SUA.

Unii specialiști arată că producția mondială de telur este limitată, deoarece acesta nu este extras ca metal principal, ci mai ales ca produs secundar al rafinării cuprului și, uneori, al altor exploatări miniere.