स्रोत: एज़ो माइनिंगदुर्लभ पृथ्वी तत्व क्या हैं और वे कहाँ पाए जाते हैं?दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (आरईई) में 17 धात्विक तत्व शामिल हैं, जो आवर्त सारणी में 15 लैंथेनाइड्स से बने हैं:लेण्टेनियुमसैरियमप्रेसियोडीमियमNeodymiumप्रोमीथियमसैमरियमयुरोपियमगैडोलीनियमटर्बियमडिस्प्रोसियमहोल्मियमएर्बियमथ्यूलियमयटरबियमयूटेटियमस्कैंडियमyttriumउनमें से अधिकांश उतने दुर्लभ नहीं हैं जितना कि समूह के नाम से पता चलता है, लेकिन चूना और मैग्नेशिया जैसे अन्य अधिक सामान्य 'पृथ्वी' तत्वों की तुलना में, उन्हें 18वीं और 19वीं शताब्दी में नामित किया गया था।सेरियम सबसे आम आरईई है और तांबे या सीसे की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में है।हालाँकि, भूवैज्ञानिक दृष्टि से, आरईई शायद ही कभी संकेंद्रित जमाओं में पाए जाते हैं क्योंकि कोयला परतें, उदाहरण के लिए, उन्हें खनन करना आर्थिक रूप से कठिन बना रही हैं।इसके बजाय वे चार मुख्य असामान्य चट्टानों में पाए जाते हैं; कार्बोनटाइट, जो कार्बोनेट-समृद्ध मैग्मा, क्षारीय आग्नेय सेटिंग्स, आयन-अवशोषण मिट्टी जमा, और मोनाज़ाइट-ज़ेनोटाइम-बियरर प्लेसर जमा से प्राप्त असामान्य आग्नेय चट्टानें हैं।हाई-टेक जीवनशैली और नवीकरणीय ऊर्जा की मांग को पूरा करने के लिए चीन 95% दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का खनन करता है1990 के दशक के उत्तरार्ध से, चीन ने अपने स्वयं के आयन-अवशोषण मिट्टी के भंडार, जिसे 'साउथ चाइना क्लेज़' के रूप में जाना जाता है, का उपयोग करके आरईई उत्पादन पर अपना दबदबा बना लिया है।चीन के लिए ऐसा करना किफायती है क्योंकि कमजोर एसिड का उपयोग करके मिट्टी के भंडार से आरईई निकालना आसान है।दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग सभी प्रकार के हाई-टेक उपकरणों के लिए किया जाता है, जिनमें कंप्यूटर, डीवीडी प्लेयर, सेल फोन, प्रकाश व्यवस्था, फाइबर ऑप्टिक्स, कैमरे और स्पीकर और यहां तक कि जेट इंजन, मिसाइल मार्गदर्शन प्रणाली, उपग्रह और एंटी-एयरक्राफ्ट उपकरण जैसे सैन्य उपकरण भी शामिल हैं। -मिसाइल रक्षा.2015 पेरिस जलवायु समझौते का उद्देश्य ग्लोबल वार्मिंग को 2 डिग्री सेल्सियस से नीचे, अधिमानतः 1.5 डिग्री सेल्सियस, पूर्व-औद्योगिक स्तर तक सीमित करना है। इससे नवीकरणीय ऊर्जा और इलेक्ट्रिक कारों की मांग बढ़ गई है, जिन्हें संचालित करने के लिए आरईई की भी आवश्यकता होती है।2010 में, चीन ने घोषणा की कि वह अपनी बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए आरईई निर्यात को कम करेगा, लेकिन दुनिया के बाकी हिस्सों में हाई-टेक उपकरणों की आपूर्ति के लिए अपनी प्रमुख स्थिति भी बनाए रखेगा।चीन सौर पैनलों, पवन और ज्वारीय ऊर्जा टरबाइनों के साथ-साथ इलेक्ट्रिक वाहनों जैसी नवीकरणीय ऊर्जा के लिए आवश्यक आरईई की आपूर्ति को नियंत्रित करने के लिए एक मजबूत आर्थिक स्थिति में है।फॉस्फोजिप्सम उर्वरक दुर्लभ पृथ्वी तत्व कैप्चर परियोजनाफॉस्फोजिप्सम उर्वरक का उप-उत्पाद है और इसमें यूरेनियम और थोरियम जैसे प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रेडियोधर्मी तत्व होते हैं। इस कारण से, इसे मिट्टी, हवा और पानी को प्रदूषित करने के जोखिम के साथ अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जाता है।इसलिए, पेन स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने इंजीनियर्ड पेप्टाइड्स, अमीनो एसिड की छोटी स्ट्रिंग्स का उपयोग करके एक मल्टीस्टेज दृष्टिकोण तैयार किया है जो विशेष रूप से विकसित झिल्ली का उपयोग करके आरईई को सटीक रूप से पहचान और अलग कर सकता है।चूंकि पारंपरिक पृथक्करण विधियां अपर्याप्त हैं, इसलिए परियोजना का लक्ष्य नई पृथक्करण तकनीकों, सामग्रियों और प्रक्रियाओं को तैयार करना है।डिज़ाइन का नेतृत्व कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग द्वारा किया जाता है, जिसे राचेल गेटमैन, प्रमुख अन्वेषक और क्लेम्सन में रासायनिक और जैव-आणविक इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर द्वारा विकसित किया गया है, जांचकर्ता क्रिस्टीन डुवल और जूली रेनर के साथ, ऐसे अणुओं को विकसित कर रहे हैं जो विशिष्ट आरईई से जुड़ेंगे।ग्रीनली देखेंगे कि वे पानी में कैसे व्यवहार करते हैं और परिवर्तनीय डिजाइन और परिचालन स्थितियों के तहत पर्यावरणीय प्रभाव और विभिन्न आर्थिक संभावनाओं का आकलन करेंगे।केमिकल इंजीनियरिंग प्रोफेसर लॉरेन ग्रीनली का दावा है कि: "आज, अकेले फ्लोरिडा में अनुमानित 200,000 टन दुर्लभ पृथ्वी तत्व असंसाधित फॉस्फोजिप्सम कचरे में फंसे हुए हैं।"टीम पहचानती है कि पारंपरिक पुनर्प्राप्ति पर्यावरण और आर्थिक बाधाओं से जुड़ी है, जिससे उन्हें वर्तमान में मिश्रित सामग्रियों से पुनर्प्राप्त किया जाता है, जिसके लिए जीवाश्म ईंधन को जलाने की आवश्यकता होती है और यह श्रम-गहन हैनई परियोजना उन्हें स्थायी तरीके से पुनर्प्राप्त करने पर ध्यान केंद्रित करेगी और पर्यावरण और आर्थिक लाभ के लिए इसे बड़े पैमाने पर शुरू किया जा सकता है।यदि परियोजना सफल होती है, तो यह दुर्लभ पृथ्वी तत्व प्रदान करने के लिए चीन पर संयुक्त राज्य अमेरिका की निर्भरता को भी कम कर सकती है।राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन परियोजना अनुदानपेन स्टेट आरईई परियोजना को $571,658 के चार साल के अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया है, जो कुल $1.7 मिलियन है, और यह केस वेस्टर्न रिजर्व यूनिवर्सिटी और क्लेम्सन यूनिवर्सिटी के सहयोग से है।दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को पुनर्प्राप्त करने के वैकल्पिक तरीकेआरआरई पुनर्प्राप्ति आम तौर पर छोटे पैमाने के संचालन का उपयोग करके की जाती है, आमतौर पर लीचिंग और विलायक निष्कर्षण द्वारा।हालांकि एक सरल प्रक्रिया, लीचिंग के लिए उच्च मात्रा में खतरनाक रासायनिक अभिकर्मकों की आवश्यकता होती है, इसलिए यह व्यावसायिक रूप से अवांछनीय है।विलायक निष्कर्षण एक प्रभावी तकनीक है लेकिन यह बहुत कुशल नहीं है क्योंकि इसमें श्रम-गहन और समय लगता है।आरईई को पुनर्प्राप्त करने का एक और आम तरीका एग्रोमाइनिंग के माध्यम से है, जिसे ई-माइनिंग के रूप में भी जाना जाता है, जिसमें आरईई निष्कर्षण के लिए विभिन्न देशों से पुराने कंप्यूटर, फोन और टेलीविजन जैसे इलेक्ट्रॉनिक कचरे का परिवहन शामिल है।संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम के अनुसार, 2019 में 53 मिलियन टन से अधिक ई-कचरा उत्पन्न हुआ, जिसमें लगभग 57 बिलियन डॉलर के कच्चे माल में आरईई और धातुएं शामिल थीं।हालाँकि इसे अक्सर सामग्रियों के पुनर्चक्रण की एक स्थायी विधि के रूप में प्रचारित किया जाता है, लेकिन इसमें कुछ समस्याएं भी हैं जिन्हें अभी भी दूर करने की आवश्यकता है।एग्रोमाइनिंग के लिए बहुत अधिक भंडारण स्थान, रीसाइक्लिंग संयंत्र, आरईई पुनर्प्राप्ति के बाद लैंडफिल कचरे की आवश्यकता होती है, और इसमें परिवहन लागत शामिल होती है, जिसके लिए जीवाश्म ईंधन जलाने की आवश्यकता होती है।पेन स्टेट यूनिवर्सिटी प्रोजेक्ट में पारंपरिक आरईई पुनर्प्राप्ति विधियों से जुड़ी कुछ समस्याओं को दूर करने की क्षमता है यदि यह अपने स्वयं के पर्यावरणीय और आर्थिक उद्देश्यों को पूरा कर सकता है।
