Jak se vyrábí laboratorní diamanty?
Diamanty vyrobené v laboratoři neboli lab-grown diamanty jsou syntetické drahé kameny, které vytvořil člověk. Svým složením i vlastnostmi jsou ovšem zcela identické s těženými kameny, které vznikaly v hloubce stovky kilometrů pod zemským povrchem po miliony let. Kromě toho, že jsou syntetické diamanty levnější než těžené, představují zároveň alternativu šetrnou k přírodě. Jak vlastně syntetické diamanty v laboratoři vznikají?
Zpátky do minulosti
V roce 1776 francouzský vědec a chemik Antoine Lavoisier potvrdil, že diamant má krystalickou strukturu uhlíku. Od té chvíle se vědci začali snažit diamant vytvořit uměle. První hmatatelné výsledky přinesl již konec 19. století: v roce 1892 francouzský chemik Henri Moissan nechal na uhlík působit vysoký tlak a teplotu 3500 °C, čímž vznikl první syntetický kámen. Dalším mezníkem bylo, když v roce 1954 Tracy Hall ze společnosti General Electric postavil zařízení, které simulovalo přírodní podmínky vzniku těžených diamantů.
Překvapivým faktem je, že poptávka po produkci syntetických diamantů nevzešla z řad klenotníků. Hlavním důvodem snahy o nalezení technologie pro výrobu laboratorních diamantů byla původně poptávka z průmyslových oborů. Umělé diamanty se totiž začaly hojně používat v mikroelektronice, komunikačních technologiích a laserových přístrojích. Původně byly syntetické diamanty příliš malé na to, aby je bylo možné využít ve šperkařství. To umožnil až rozvoj vyspělejších technologií.
Jak se vyrábí syntetické diamanty?
Metoda CVD (Chemical Vapor Deposition
V současnosti existují dva způsoby výroby syntetických diamantů. Prvním je metoda CVD (Chemical Vapor Deposition), která spočívá v tom, že se malý krystal diamantu vloží do reaktoru spolu se směsí specifických plynů. Vlivem mikrovlnného záření se plyny rozehřejí až do plazmatické formy (stav, kdy se jednotlivé atomy uhlíku od sebe zcela oddělí). Následně se volné atomy uhlíku začnou postupně vrstvit na vložený krystal diamantu.
Zařízení na růst diamantů GIA v CVD.
Zdroj: https://www.gia.edu/UK-EN/gia-news-research-identifying-lab-grown-diamonds-shigley
Metoda HPHT (High-pressure High-temperature
Druhým způsobem výroby lab-grown diamantů je metoda HPHT (High-pressure High-temperature). Tato metoda simuluje přírodní podmínky vzniku těžených diamantů. Krystal diamantu se spolu s kovovým katalyzátorem a uhlíkem ve formě grafitu vloží do speciální komory. V té působením vysokého tlaku a teploty dojde k roztavení vloženého kovu a následnému spojení uhlíku z grafitu s krystalem diamantu. Tímto procesem se krystal diamantu začne postupně zvětšovat. Základním krystalem může být jak laboratorně pěstovaný, tak těžený diamant. V tuto chvíli není mnoho výrobců syntetických diamantů. Mezi přední producenty patří USA, Rusko, Čína a Singapur.
Zdroj: https://tairus-gems.com/technologies/hpht-method
Ukázka výroby lab-grown diamantů (video) Diamantový důl
Zdroj: videa ALTR Created DiamondsBUSINESS Zdroj:@mining.com
Syntetické diamanty a životní prostředí
Jako jeden z hlavních benefitů syntetických diamantů se často uvádí, že se jedná o k přírodě šetrnou alternativu těžených kamenů. Na druhou stranu se ovšem objevují i obavy, zda je výroba laboratorních diamantů skutečně ekologická. Odpověď na otázku, zda jsou tyto obavy opodstatněné, se pokusila najít mezinárodní výzkumná a poradenská společnost Frost & Sullivan. Společnost provedla rozsáhlý průzkum dopadu vlivu těžených i laboratorních diamantů na životní prostředí. Výsledky výzkumu byly zveřejněny ve zprávě „Analýza dopadů na životní prostředí – výroba surových diamantů“.
Z analýzy vyplynulo, že v procesu získávání těžených diamantů přináší značně negativní vliv na životní prostředí již fáze průzkumu. Drancování přírodních zdrojů poté pokračuje samotnou těžbou, při které se využívají například těžké stroje, výbušniny, hydraulické lopaty a nákladní automobily. Výroba syntetických diamantů oproti tomu probíhá během obou výše popsaných laboratorních postupů za udržitelných podmínek.
Součástí analýzy je i srovnávací studie posuzující různé environmentální parametry, jako jsou například emise uhlíku, využití energie a vody, množství produkovaného odpadu či poškození půdy. Kromě dopadů na životní prostředí se studie zabývala také sociálními dopady těžených diamantů, jako jsou válečné konflikty, nevyhovující pracovní podmínky atd. Výsledky hodnocení jednotlivých parametrů jsou shrnuty v tabulce níže.
Z celkových výsledků jasně vyplývá, že těžba diamantů je spojena s obrovskými ekologickými škodami. Oproti tomu diamanty vyrobené v laboratoři představují udržitelnou a k přírodě šetrnou alternativu. Ekologické dopady těžby diamantů byly vyčísleny jako sedmkrát vyšší než u syntetických diamantů.
Studie Frost & Sullivan jasně prokázala, že diamanty vyrobené v laboratoři jsou skutečně šetrnější k přírodě. Jsou tedy jedinou udržitelnou volbou pro zákazníky.
Celou zprávu si můžete přečíst zde.
