Лабораторные алмазы набирают популярность: смогут ли они заменить добычу своих натуральных "сородичей"
Серым январским утром 2019 года Меган Маркл вышла на лондонскую улицу, направляясь на встречу. На ней было элегантное пальто и туфли на каблуках, но внимание всего мира привлекала не ее одежда. Это была пара сверкающих сережек с бриллиантами, выращенными в лаборатории.
По словам Сидни Нойхаус, соучредителя компании Kimaï, которая их производила, на выращивание бриллиантов, украшавших уши Маркл, ушло всего пять дней. Сидни и ее компаньонка Джессика Варч выросли в алмазных семьях. Отец Нойхаус владеет ювелирным магазином с бриллиантами, а ее дед работал в компании De Beers, сделав карьеру в сфере бриллиантов после Второй мировой войны.
Несмотря на свою славную семейную историю в торговле, Нойхаус и Варч решили порвать с обычными алмазами из-за экологических и гуманитарных издержек их добычи. Миллениалы и поколение Z, которые являются основными покупателями алмазов и обручальных колец, отходят от обычных алмазов, и почти 70 % молодых людей рассматривают возможность покупки выращенной в лаборатории альтернативы.
Так что же это такое - выращенные в лаборатории алмазы, и действительно ли они являются более устойчивой альтернативой традиционным добытым алмазам?
Идентичность
Во-первых, выращенный в лаборатории алмаз - это алмаз: химически, физически и оптически идентичный добытому алмазу. Природные алмазы выковываются под сокрушительным давлением и огромным жаром земной мантии на глубине около 100 миль под землей. Большинство из них сформировалось от 1 млрд до 3 млрд лет назад, когда наша планета была более горячей, чем сегодня.
Выращенные в лаборатории алмазы также создаются с помощью экстремального давления, трения и тепла, но внутри машины, а не в недрах Земли.
Есть два способа вырастить алмаз. И тот и другой предполагает начало с “семени” (плоского скольжения) другого алмаза. Первый лабораторный алмаз был изготовлен с использованием системы высокого давления High Temperature (HPHT), где семя затем помещается среди чистого графитового углерода и подвергается воздействию температуры около 1500 °C и давления до приблизительно 1,5 миллиона фунтов на квадратный дюйм в камере.
Совсем недавно был открыт еще один способ выращивания алмаза - химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Оно включает в себя помещение семени в герметичную камеру, заполненную газом, богатым углеродом, и нагревание до температуры около 800 °С. В этих условиях газы начинают "прилипать" к семени, выращивая алмазный углерод атом за атомом.
Успешная технология
Технология, стоящая за лабораторными алмазами, в последние годы достигла решающих успехов, позволяя компаниям выращивать алмазы более высокого качества быстрее и дешевле. Это означало растущую конкуренцию между лабораторными алмазами и добываемыми алмазными компаниями. Сегодня производство выращенного в лаборатории CVD алмаза обходится в 300-500 долларов за карат по сравнению с 4000 долларов за карат в 2008 году, как говорится в докладе, подготовленном по заказу Антверпенского Всемирного алмазного центра (AWDC).
Выращенные в лабораторных условиях алмазы - это быстро растущая тенденция в отрасли. Молодые покупатели алмазов привлекаются к ним ценой, прозрачностью и по экологическим причинам, причем этот сегмент рынка ежегодно увеличивается на 15-20 %. Ожидается, что рост продолжится, поскольку все больше ювелиров начинают продавать лабораторные алмазы и все больше лабораторий запускаются.
Экологические полномочия
Но лабораторные алмазы не лишены недостатков. Явное отсутствие прозрачности затрудняет получение точных данных для сравнения углеродных следов у добытых и лабораторных алмазов, но энергия, необходимая для производства лабораторного алмаза, является значительной. В одном докладе по этой теме, подготовленном по заказу Ассоциации производителей алмазов, говорится, что выбросы парниковых газов, производимые при добыче природных алмазов, в три раза меньше, чем при выращивании алмазов в лабораторных условиях.
Однако некоторые лабораторные алмазодобывающие компании, в том числе поддержанный Леонардо Ди Каприо Алмазный завод в США, сертифицированы как углеродно-нейтральные и используют только возобновляемые источники энергии и проводят дезинфекцию.
Огромные шахты видны из космоса
Примерно 250 тонн Земли смещается на каждый карат алмаза. Например, в 2018 году было добыто 148 млн карат. Действительно, некоторые шахты сейчас настолько огромны, что их можно увидеть из космоса. Отчет консалтинговой фирмы Frost & Sullivan за 2014 год также показал, что добытые алмазы требуют в два раза больше энергии на карат, чем выращенные в лаборатории. Он подсчитал, что 57 кг углерода выбрасывается в атмосферу на каждый добытый карат, но утверждал, что выращенные в лаборатории алмазы выбрасывают едва ли больше нескольких граммов, но это предполагает, что используется возобновляемая энергия, и некоторые в промышленности поставили под сомнение надежность отчета.
Эта цифра намного меньше той, которую определила другая консалтинговая компания Trucost, подготовившая ранее упомянутый доклад для Ассоциации производителей алмазов. Они установили, что выбросы углерода от выращенных в лаборатории алмазов составляют 510 кг CO2 на полированный карат, а выбросы от добытых алмазов - 160 кг CO2 на полированный карат.
Снижение углеродного следа
Исследователи из Anglo American, материнской компании De Beers, также работают над проектом по снижению углеродного следа добываемых алмазов путем улавливания углекислого газа внутри пористой горной породы, известной как кимберлит. Во главе с геологом компании Эвелин Мервин они разрабатывают процесс, называемый "минеральная карбонизация", как способ компенсации выбросов парниковых газов, которые происходят в процессе добычи полезных ископаемых.
Защита окружающей среды
Гуманитарные вопросы, связанные с лабораторными и добытыми алмазами, остаются до конца не решенными, но есть один способ, с помощью которого лабораторные алмазы выходят на первое место с точки зрения воздействия на окружающую среду. Алмазы для ювелирных изделий составляют лишь 30 % рынка, а остальные продаются для использования в сверлении, огранке и шлифовке. Именно в этой области лабораторные алмазы могут быть использованы для защиты окружающей среды.