સ્ત્રોત: AZO માઇનિંગદુર્લભ પૃથ્વી તત્વો શું છે અને તેઓ ક્યાં જોવા મળે છે?રેર અર્થ એલિમેન્ટ્સ (REEs) માં 17 ધાતુ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, જે સામયિક કોષ્ટક પર 15 લેન્થેનાઇડ્સથી બનેલો છે:લેન્થેનમસેરિયમપ્રાસોડીમિયમનિયોડીમિયમપ્રોમિથિયમસમરિયમયુરોપીયમગેડોલિનિયમટર્બિયમડિસપ્રોસિયમહોલમિયમએર્બિયમથુલિયમયટરબિયમયુટેટીયમસ્કેન્ડિયમયટ્રીયમતેમાંના મોટા ભાગના જૂથના નામ સૂચવે છે તેટલા દુર્લભ નથી પરંતુ 18મી અને 19મી સદીમાં ચૂનો અને મેગ્નેશિયા જેવા અન્ય સામાન્ય 'પૃથ્વી' તત્વોની સરખામણીમાં નામ આપવામાં આવ્યું હતું.Cerium સૌથી સામાન્ય REE છે અને તાંબા અથવા સીસા કરતાં વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં છે.જો કે, ભૂસ્તરશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ, કોલસાની સીમ તરીકે REE ભાગ્યે જ સંકેન્દ્રિત થાપણોમાં જોવા મળે છે, ઉદાહરણ તરીકે, તેમને ખાણ માટે આર્થિક રીતે મુશ્કેલ બનાવે છે.તેના બદલે તેઓ ચાર મુખ્ય અસામાન્ય ખડકોમાં જોવા મળે છે; કાર્બોનેટાઈટ્સ, જે કાર્બોનેટ-સમૃદ્ધ મેગ્માસ, આલ્કલાઇન અગ્નિકૃત સેટિંગ્સ, આયન-શોષણ માટીના થાપણો અને મોનાઝાઈટ-ઝેનોટાઇમ-બેરર પ્લેસર્સ ડિપોઝિટમાંથી મેળવેલા અસામાન્ય અગ્નિકૃત ખડકો છે.હાઇ-ટેક જીવનશૈલી અને નવીનીકરણીય ઉર્જાની માંગ સંતોષવા માટે ચાઇના 95% દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું ખાણ કરે છે1990 ના દાયકાના ઉત્તરાર્ધથી, 'સાઉથ ચાઇના ક્લેઝ' તરીકે ઓળખાતી તેની પોતાની આયન-શોષણ માટીના થાપણોનો ઉપયોગ કરીને, ચીને REE ઉત્પાદનમાં પ્રભુત્વ જમાવ્યું છે.ચીન માટે તે કરવું આર્થિક છે કારણ કે નબળા એસિડનો ઉપયોગ કરીને REE કાઢવા માટે માટીના થાપણો સરળ છે.કોમ્પ્યુટર, ડીવીડી પ્લેયર્સ, સેલ ફોન, લાઇટિંગ, ફાઇબર ઓપ્ટિક્સ, કેમેરા અને સ્પીકર્સ અને લશ્કરી સાધનો જેવા કે જેટ એન્જિન, મિસાઇલ ગાઇડન્સ સિસ્ટમ્સ, સેટેલાઇટ અને એન્ટી સહિત તમામ પ્રકારના હાઇ-ટેક સાધનો માટે રેર અર્થ એલિમેન્ટ્સનો ઉપયોગ થાય છે. - મિસાઇલ સંરક્ષણ.2015 પેરિસ ક્લાઈમેટ એગ્રીમેન્ટનો ઉદ્દેશ ગ્લોબલ વોર્મિંગને 2 ˚C, પ્રાધાન્ય 1.5 ˚C, પૂર્વ-ઔદ્યોગિક સ્તરથી નીચે મર્યાદિત કરવાનો છે. આનાથી રિન્યુએબલ એનર્જી અને ઇલેક્ટ્રિક કારની માંગ વધી છે, જેને ચલાવવા માટે REE ની પણ જરૂર પડે છે.2010 માં, ચીને જાહેરાત કરી કે તે માંગમાં તેની પોતાની વૃદ્ધિને પૂર્ણ કરવા માટે REE નિકાસ ઘટાડશે, પરંતુ બાકીના વિશ્વને હાઇ-ટેક સાધનો સપ્લાય કરવા માટે તેનું પ્રભુત્વ જાળવી રાખશે.સોલાર પેનલ, પવન અને ભરતી પાવર ટર્બાઇન તેમજ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો જેવી નવીનીકરણીય ઉર્જા માટે જરૂરી REE ના પુરવઠાને નિયંત્રિત કરવા માટે ચીન પણ મજબૂત આર્થિક સ્થિતિમાં છે.ફોસ્ફોજીપ્સમ ખાતર રેર અર્થ એલિમેન્ટ્સ કેપ્ચર પ્રોજેક્ટફોસ્ફોજીપ્સમ એ ખાતરની આડપેદાશ છે અને તેમાં યુરેનિયમ અને થોરિયમ જેવા કુદરતી રીતે બનતા કિરણોત્સર્ગી તત્વો હોય છે. આ કારણોસર, તે જમીન, હવા અને પાણીને પ્રદૂષિત કરવાના જોખમો સાથે અનિશ્ચિત સમય માટે સંગ્રહિત થાય છે.તેથી, પેન સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ એન્જિનિયર્ડ પેપ્ટાઈડ્સ, એમિનો એસિડના ટૂંકા તારનો ઉપયોગ કરીને બહુ-સ્તરીય અભિગમ ઘડી કાઢ્યો છે જે ચોક્કસ રીતે વિકસિત પટલનો ઉપયોગ કરીને REE ને ચોક્કસ રીતે ઓળખી અને અલગ કરી શકે છે.પરંપરાગત વિભાજન પદ્ધતિઓ અપૂરતી હોવાથી, પ્રોજેક્ટનો હેતુ નવી વિભાજન તકનીકો, સામગ્રી અને પ્રક્રિયાઓ ઘડી કાઢવાનો છે.ડિઝાઇનનું નેતૃત્વ કોમ્પ્યુટેશનલ મોડેલિંગ દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે રેચેલ ગેટમેન, મુખ્ય તપાસકર્તા અને ક્લેમસન ખાતે કેમિકલ અને બાયોમોલેક્યુલર એન્જિનિયરિંગના સહયોગી પ્રોફેસર, તપાસકર્તાઓ ક્રિસ્ટીન ડુવલ અને જુલી રેનર દ્વારા વિકસાવવામાં આવે છે, જે અણુઓ વિકસાવે છે જે ચોક્કસ REE ને લગાડશે.ગ્રીનલી પાણીમાં કેવી રીતે વર્તે છે તે જોશે અને વેરિયેબલ ડિઝાઇન અને ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ પર્યાવરણીય પ્રભાવ અને વિવિધ આર્થિક સંભવિતતાનું મૂલ્યાંકન કરશે.કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ પ્રોફેસર લોરેન ગ્રીનલી, દાવો કરે છે કે: "આજે, અંદાજિત 200,000 ટન દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો માત્ર ફ્લોરિડામાં જ બિનપ્રક્રિયા વગરના ફોસ્ફોજીપ્સમ કચરામાં ફસાયેલા છે."ટીમ ઓળખે છે કે પરંપરાગત પુનઃપ્રાપ્તિ પર્યાવરણીય અને આર્થિક અવરોધો સાથે સંકળાયેલી છે, જેના દ્વારા તેઓ હાલમાં સંયુક્ત સામગ્રીમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે, જેને અશ્મિભૂત ઇંધણ બાળવાની જરૂર છે અને તે શ્રમ-સઘન છે.નવો પ્રોજેક્ટ તેમને ટકાઉ રીતે પુનઃપ્રાપ્ત કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે અને પર્યાવરણીય અને આર્થિક લાભો માટે મોટા પાયે શરૂ કરવામાં આવી શકે છે.જો પ્રોજેક્ટ સફળ થાય છે, તો તે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો પ્રદાન કરવા માટે ચીન પર યુએસએની નિર્ભરતા પણ ઘટાડી શકે છે.નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન પ્રોજેક્ટ ફંડિંગપેન સ્ટેટ REE પ્રોજેક્ટને $571,658 ની ચાર વર્ષની ગ્રાન્ટ દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવે છે, જે કુલ $1.7 મિલિયન છે, અને તે કેસ વેસ્ટર્ન રિઝર્વ યુનિવર્સિટી અને ક્લેમસન યુનિવર્સિટી સાથે સહયોગ છે.દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની વૈકલ્પિક રીતોRRE પુનઃપ્રાપ્તિ સામાન્ય રીતે નાના પાયે કામગીરીનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે લીચિંગ અને દ્રાવક નિષ્કર્ષણ દ્વારા.એક સરળ પ્રક્રિયા હોવા છતાં, લીચિંગ માટે જોખમી રાસાયણિક રીએજન્ટ્સની ઊંચી માત્રાની જરૂર પડે છે, તેથી તે વ્યવસાયિક રીતે અનિચ્છનીય છે.દ્રાવક નિષ્કર્ષણ એક અસરકારક તકનીક છે પરંતુ તે ખૂબ કાર્યક્ષમ નથી કારણ કે તે શ્રમ-સઘન અને સમય માંગી લે છે.REE ને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની બીજી સામાન્ય રીત એગ્રોમાઈનિંગ દ્વારા છે, જેને ઈ-માઈનિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જેમાં ઈલેક્ટ્રોનિક કચરો, જેમ કે જૂના કોમ્પ્યુટર, ફોન અને ટેલિવિઝનના વિવિધ દેશોમાંથી REE નિષ્કર્ષણ માટે ચીનમાં પરિવહનનો સમાવેશ થાય છે.UN પર્યાવરણ કાર્યક્રમ અનુસાર, 2019માં 53 મિલિયન ટનથી વધુ ઈ-કચરો પેદા થયો હતો, જેમાં લગભગ $57 બિલિયનનો કાચો માલ REE અને ધાતુઓ ધરાવે છે.જો કે ઘણીવાર તેને રિસાયક્લિંગ સામગ્રીની ટકાઉ પદ્ધતિ તરીકે ગણવામાં આવે છે, તે તેની પોતાની સમસ્યાઓના સમૂહ વિના નથી કે જેને હજી પણ દૂર કરવાની જરૂર છે.એગ્રોમાઇનિંગ માટે ઘણી બધી સ્ટોરેજ સ્પેસ, રિસાયક્લિંગ પ્લાન્ટ્સ, REE પુનઃપ્રાપ્તિ પછી લેન્ડફિલ કચરાની જરૂર પડે છે અને તેમાં પરિવહન ખર્ચનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં અશ્મિભૂત ઇંધણને બાળવાની જરૂર પડે છે.પેન સ્ટેટ યુનિવર્સિટી પ્રોજેક્ટ પરંપરાગત REE પુનઃપ્રાપ્તિ પદ્ધતિઓ સાથે સંકળાયેલી કેટલીક સમસ્યાઓને દૂર કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જો તે તેના પોતાના પર્યાવરણીય અને આર્થિક ઉદ્દેશ્યોને સંતોષી શકે.
