Kolik zlata je na světě?

Zlato je těžký kov a jeden z vzácnějších prvků na Zemi. Vzniká ve vesmíru při srážkách neutronových hvězd a výbuších supernov. Jak vzácné ale zlato na Zemi je a kolik ho je na světě nyní? Kolik jsme ho vytěžili a zpracovali a kolik ho ještě v zemské kůře zbývá?

Abychom na tyto otázky odpověděli, je nejjednodušší začít s množstvím zlata, které lidé dosud vytěžili. Americká geologická služba (USGS) odhaduje, že v průběhu historie lidé vytěžili z hornin a řek přibližně 187 000 tun zlata, přičemž velká část dnes vytěženého zlata se používá k výrobě šperků.

Odhady se liší

Tento odhad je výrazně menší než odhad Světové rady pro zlato, která uvádí, že dosud bylo vytěženo 216 265 tun zlata – množství, které by se vešlo do krychle o délce strany přibližně 22 metrů. Rada uvádí, že přibližně 45 % tohoto zlata bylo použito k výrobě šperků, 22 % je uloženo ve sbírkách jako zlaté slitky a mince a 17 % je uloženo v centrálních bankách.

Lidé již vytěžili značnou část zlata, které lze ekonomicky těžit ze zemské kůry, ale stále existují rezervy. V nejnovější zprávě USGS Mineral Commodity Summaries o zlatě agentura zjistila, že po celém světě se v ekonomicky životaschopných ložiskách stále nachází zhruba 64 000 tun zlata. Zpráva uvádí, že zeměmi s největšími nevyužitými zásobami zlata jsou Rusko, Austrálie a Jihoafrická republika, ale např. Čína v roce 2024 vytěžila a uvedla na trh více zlata než kterákoli jiná země. (Podrobnosti zde.)

Zásoby a zdroje

Odborníci rozlišují mezi zásobami, tedy částmi rudného ložiska, které lze ekonomicky vytěžit, a zdroji, což jsou ložiska rud, o kterých je zatím méně geologických znalostí. Podle Světové rady pro zlato, která čerpá data z výzkumné poradenské společnosti Metals Focus, dosahují globální reservy zlata 54 770 tun, zatímco zdroje zlata se odhadují na přibližně 132 110 tun.

Odhady USGS a Světové rady pro zlato dohromady naznačují, že v lidských předmětech a známých ložiskách v zemské kůře leží 251 000 až 271 000 tun zlata. O tomto čísle však panuje velká nejistota.

Většina zlata na Zemi není v koncentrovaných ložiskách ani necirkuluje nad zemí

Drobné úlomky a nugetky zlata, které nestojí za to těžit, se vyskytují v celé zemské kůře a tyto částice jsou obzvláště rozšířené vyvřelých horninách; hodně zlata je i v mořské vodě. Koncentrace zlata v zemské kůře je asi 4 částice na miliardu, neboli 0,004 gramu na tunu, takže všechny částice v zemské kůře dohromady pravděpodobně váží kolem 400 milionů tun, jak uvádí Královská mincovna.

Zlato v centru Země

Pokud to zní jako spousta zlata, podle odborníků je to stále jen zlomek toho, co planeta skutečně obsahuje. Množství zlata v zemské kůře je zanedbatelné ve srovnání s množstvím uzamčeným v jádru planety, které podle geologů obsahuje 99 % světového zlata – dost na to, aby pokrylo planetu vrstvou o tloušťce 0,5 metru.

Když se Země formovala, většina dostupného zlata klesla do jádra planety kvůli své hustotě. 99,5 % zemské hmoty se vytvořilo, když bylo vše roztavené, a materiál se diferencoval na základě hustoty. Zlato tedy kleslo do jádra. Zbývajících 0,5 % dopadlo na planetu později během „pozdního těžkého bombardování“, v období před 4,1 až 3,8 miliardami let, kdy byla Země prudce zasažena meteority. Těchto 0,5 % je zlato, které dnes geologové nacházejí v horninách a v rudných ložiskách. Toto zlato se již do jádra nepropadlo, protože planeta v té době měla pevnou kůru. Předpokládá se, že mnoho drahých kovů, které tvoří rudná ložiska, pochází právě z této události.

Od zmíněného těžkého bombardování z vesmíru se množství zlata na Zemi již příliš nezměnilo. Dodávky zlata prostřednictvím meteoritů jsou nyní víceméně zanedbatelné a zlato, které je již na Zemi, se přemísťuje geologickými procesy. Vzhledem k tomu se dá vážně pochybovat, že by vědci někdy dokázali přesně změřit veškeré zlato na planetě.

Alchymisté na scéně

V honbě za prestiží a bohatstvím se ve středověku lidé snažili přeměnit běžné kovy na zlato. Proces je známý jako chrysopoeia a je to alchymistický sen. Je však vůbec možné přeměnit jiný kov na zlato? Ano! Ale důkazy ukazují, že by to zdaleka nebyl ziskový byznys.

Myšlenka přeměny kovů na zlato sahá až do starověkého Řecka a k filozofovi Zosimovi z Panopolis. Věřil, že přeměna méně kvalitních kovů na zlato je odrazem očištění a vykoupení duše a že tato práce má hluboký duchovní význam. Když se tento koncept znovu objevil ve středověké Evropě, bylo to s čistě praktickým úmyslem – přeměna levného kovu na zlato by byla jistou cestou k bohatství.

Alchymisté věřili, že kdyby dokázali vytvořit kámen mudrců, byli by schopni tento proces katalyzovat. Předpokládalo se, že kovy obsahují směs základních složek: rtuti, síry a soli. Pracovali s hypotézou, že přeskupením těchto složek a odstraněním veškerých nečistot by se všechny kovy nakonec proměnily ve zlato. Chrysopoeia byla v té době obecně v souladu s teoriemi hmoty a teoriemi transformace. Nikdo nepochyboval o tom, že je to možné.

Na scénu přichází fyzika a chemie

Vznik moderní vědy v 17. a 18. století tyto myšlenky postupně zdiskreditoval a alchymie byla opuštěna ve prospěch nových disciplín chemie a fyziky. Dnes víme, že identita prvku je určena počtem protonů v jeho jádře. Atomy zlata obsahují 79 protonů, olovo jich má 82. Jádro drží pohromadě silná interakce a je velmi obtížné z něj odstranit proton nebo neutron. Přeměnit jeden prvek na jiný je však možné. „Pokud máte dostatek energie, můžete takové operace skutečně provádět,“ řekl Alexander Kalweit, fyzik pracující na Velkém hadronovém urychlovači ve švýcarském CERNu. „Když odstraníte tři protony z jádra olova, vytvoříte jádro zlata.“

Transmutaci už umíme

První úspěšná transmutace jiného kovu na zlato byla zaznamenána v roce 1941, kdy vědci z Harvardu použili urychlovač částic k vystřelování jader lithia a deuteria na atomy rtuti, která obsahují v jádře o jeden proton více než zlato. Vysokoenergetické částice vyrazily protony a neutrony z jader rtuti a vytvořily tři krátkodobé radioaktivní izotopy zlata, které se rychle rozpadly, protože vzniklá jádra byla nestabilní.

O čtyřicet let později tento mimořádný úspěch zopakoval nositel Nobelovy ceny za chemii Glenn Seaborg v Národní laboratoři Lawrence Berkeley v Kalifornii. Jeho tým zkoumal fragmentaci jader bizmutu v relativistických srážkách (blízkých rychlosti světla) a přeměnil několik tisíc atomů prvku na zlato bombardováním vzorku jádry uhlíku a neonu.

Výzkumné týmy pracující s urychlovači částic po celém světě i dnes hlásí produkci zlata jako vedlejší produkt svých experimentů. Ve Velkém hadronovém urychlovači Kalweitův tým zkoumá srážky iontů olova rychlostí blízkou rychlosti světla. „Při čelních srážkách v podstatě uvolňujeme kvarky, které jsou uvnitř protonů a neutronů, a ty na krátkou dobu vytvoří skupenství hmoty, které existovalo několik mikrosekund po Velkém třesku v raném vesmíru,“ vysvětlil. „Je to takzvané kvark-gluonové plazma.“ Protony a neutrony jsou zcela zničeny. Generuje se silné elektromagnetické pole, které vyráží protony z jader olova. Výsledek: Tým během tříletého experimentálního provozu v letech 2015 až 2018 detekoval přibližně 86 miliard jader atomů zlata. Výsledkem je nepatrné množství zlata – pouhých 29 biliontin gramu.

Těžce ztrátová produkce zlata

I přes splnění alchymistického snu je však nepravděpodobné, že by jaderní fyzici někdy dosáhli zisku syntézou zlata v urychlovači částic. Náklady na vybudování a provoz zařízení, jako je Velký hadronový urychlovač, jsou astronomické ve srovnání s hodnotou objemu vyrobeného zlata; odhaduje se, že Seaborgovy experimenty v 80. letech stály zhruba bilionkrát více než cena zlata, které vyprodukovaly. Navíc vzácnost zajímavých interakcí znamená, že vědci musí projít miliardami dat, aby vůbec identifikovali transformované atomy. „Od 40. let 20. století proběhlo mnoho experimentů, které přinesly zlato,“ řekl Alexander Kalweit. „Společné pro všechny je však to, že žádný z nich se ani zdaleka neblíží ziskovosti.“

Zdroje: Can other metals be turned into gold? | Live Science

How much gold is there in the world? | Live Science