تینا مزدکی _ برای سال‌ها، ایالات متحده به واردات عناصر کمیاب زمین وابسته بوده است؛ موادی حیاتی که در همه‌چیز از گوشی‌های هوشمند تا تکنولوژی‌های انرژی تجدیدپذیر یافت می‌شوند. در یک کشف شگفت‌انگیز، محققان دانشگاه تگزاس در آستین متوجه شدند که یک منبع عظیم داخلی از این مواد در زیر پا پنهان مانده است. این کشف نشان می‌دهد که خاکستر زغال سنگ در آمریکا حاوی ۱۱ میلیون تن عناصر خاکی کمیاب است.
درون ذخایر خاکستر زغال سنگ این کشور، معادل ۸.۴ میلیارد دلار از این عناصر ضروری قرار دارد که این کشف می‌تواند وابستگی به واردات را به طور چشمگیری کاهش دهد و رویکرد ایالات متحده در تأمین مواد معدنی کمیاب زمین را دگرگون کند.
از زباله تا ثروت
خاکستر زغال سنگ، محصول پودری باقی‌مانده از سوختن زغال سنگ برای تولید انرژی، به مدت‌ها یک محصول زباله صنعتی محسوب می‌شد. اما حالا دانشمندان خاکستر زغال سنگ را به‌عنوان یک منبع فراوان و قابل دسترس از عناصر خاکی کمیاب شناسایی کرده‌اند. این عناصر در تولید باتری‌ها، پنل‌های خورشیدی و مغناطیس‌های پرکاربرد حیاتی هستند.
بریجت اسکالن، نویسنده همکار مطالعه و استاد پژوهش در اداره زمین‌شناسی اقتصادی دانشگاه تگزاس در آستین، گفت:«این کشف واقعاً مثال‌زدنی است؛ ما در واقع در تلاشیم تا چرخه را ببندیم و از زباله‌ها استفاده کرده و منابع موجود در آن‌ها را بازیابی کنیم، در حالی که در عین حال به کاهش تأثیرات زیست‌محیطی کمک می‌کنیم.»
استخراج طلا با پیامدهای جهانی
مطالعه برآورد کرده که خاکستر زغال سنگ ایالات متحده حاوی ۱۱ میلیون تن از عناصر خاکی کمیاب است. این میزان تقریباً هشت برابر ذخایر شناخته‌شده داخلی کشور است. این اولین ارزیابی ملی از خاکستر زغال سنگ به‌عنوان یک منبع است و راهی جدید برای تقویت تأمین مواد معدنی کمیاب در آمریکا ارائه می‌دهد.
برخلاف استخراج معادن سنتی، استخراج خاکستر زغال سنگ یک مزیت کلیدی دارد. فرایند سوختن قبلاً مواد معدنی را از سنگ معدن اصلی جدا کرده است. این امر نیاز به مراحل پالایش انرژی‌بر را کاهش می‌دهد. دِوین باگدوناس، دانشمند پژوهشی در دانشگاه وایومینگ، گفت:«حجم زیادی از این مواد در سراسر کشور وجود دارد و فرآیند اولیه استخراج (میزبان مواد معدنی) برای ما انجام شده است.»
تفاوت‌های منطقه‌ای
مطالعه نشان می‌دهد که همه خاکسترهای زغال سنگ یکسان نیستند. مناطق مختلف دارای غلظت‌های متفاوتی از عناصر خاکی کمیاب هستند که بر سهولت استخراج آن‌ها تأثیر می‌گذارد. خاکستر زغال سنگ از حوضه آپالاش بالاترین غلظت را دارد و به طور میانگین ۴۳۱ میلی‌گرم در کیلوگرم است. اما تنها ۳۰ درصد آن به راحتی قابل بازیابی است. خاکستر زغال سنگ از حوضه رودخانه پاودر غلظت کمتری (۲۶۴ میلی‌گرم در کیلوگرم) دارد اما نرخ استخراج آن ۷۰ درصد است که این امر آن را به گزینه‌ای قابل‌قبول‌تر برای بازیابی در مقیاس بزرگ تبدیل می‌کند.
اسکالن توضیح داد:«این تفاوت‌ها اهمیت دارند چون تعیین می‌کنند که کدام ذخایر اقتصادی‌تر برای استخراج هستند. این نوع تحلیل گسترده هرگز انجام نشده بود. این مطالعه پایه‌ای برای تحقیقات بیشتر فراهم می‌کند.»
تبدیل پتانسیل به واقعیت
اگرچه این کشف امیدبخش است، هنوز چالش‌هایی برای عملی کردن آن به‌عنوان یک راه‌حل وجود دارد. شرکت‌هایی مانند Element USA در حال توسعه فناوری و نیروی کار لازم برای استخراج عناصر خاکی کمیاب از خاکستر زغال سنگ و محصولات فرعی استخراج معادن هستند. کریس یانگ، رئیس بخش استراتژی در Element USA، گفت:«ایده استخراج عناصر خاکی کمیاب از ضایعات معادن منطقی است. چالش در این است که این ایده منطقی را به یک راه‌حل اقتصادی تبدیل کنیم.»
ایالات متحده فرصتی بزرگ دارد با افزایش سرمایه‌گذاری در بازیابی داخلی عناصر خاکی کمیاب. با دسترسی به این منبع نادیده‌گرفته‌شده، کشور می‌تواند وابستگی به منابع خارجی را کاهش دهد و زباله‌ها را به یک دارایی استراتژیک تبدیل کند.
منبع: interestingengineering
۵۸۳۲۳
