sumber: Penambangan AZO

Apa Itu Unsur Tanah Langka dan Di Mana Ditemukannya?

Unsur tanah jarang (REE) terdiri dari 17 unsur logam, terdiri dari 15 lantanida pada tabel periodik:

Lantanum

Cerium

Praseodymium

Neodimium

Prometium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Disprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Utetium

Skandium

Itrium

Kebanyakan dari unsur-unsur tersebut tidak selangka seperti namanya, namun baru diberi nama pada abad ke-18 dan ke-19, dibandingkan dengan unsur-unsur 'tanah' lain yang lebih umum seperti kapur dan magnesia.

Cerium adalah REE yang paling umum dan lebih melimpah dibandingkan tembaga atau timbal.

Namun, secara geologis, REE jarang ditemukan pada endapan yang terkonsentrasi karena lapisan batubara, misalnya, membuat REE secara ekonomi sulit untuk ditambang.

Mereka malah ditemukan dalam empat jenis batuan utama yang tidak umum; karbonatit, yang merupakan batuan beku luar biasa yang berasal dari magma kaya karbonat, batuan beku basa, endapan lempung penyerap ion, dan endapan placer pembawa monasit-xenotim.

Tiongkok Menambang 95% Unsur Tanah Langka untuk Memenuhi Permintaan Gaya Hidup Berteknologi Tinggi dan Energi Terbarukan

Sejak akhir tahun 1990-an, Tiongkok telah mendominasi produksi REE, memanfaatkan endapan tanah liat penyerap ionnya sendiri, yang dikenal sebagai 'Lempung Tiongkok Selatan'.

Hal ini ekonomis bagi Tiongkok untuk dilakukan karena endapan tanah liat mudah untuk mengekstraksi UTJ dengan menggunakan asam lemah.

Unsur tanah jarang digunakan untuk semua jenis peralatan berteknologi tinggi, termasuk komputer, pemutar DVD, telepon seluler, penerangan, serat optik, kamera dan speaker, dan bahkan peralatan militer, seperti mesin jet, sistem pemandu rudal, satelit, dan anti-tank. -pertahanan rudal.

Tujuan Perjanjian Iklim Paris tahun 2015 adalah membatasi pemanasan global hingga di bawah 2 ˚C, sebaiknya 1,5 ˚C, pada tingkat pra-industri. Hal ini telah meningkatkan permintaan akan energi terbarukan dan mobil listrik, yang juga memerlukan REE untuk dapat beroperasi.

Pada tahun 2010, Tiongkok mengumumkan akan mengurangi ekspor REE untuk memenuhi peningkatan permintaannya, namun juga mempertahankan posisi dominannya dalam memasok peralatan berteknologi tinggi ke seluruh dunia.

Tiongkok juga mempunyai posisi ekonomi yang kuat dalam mengendalikan pasokan REE yang dibutuhkan untuk energi terbarukan seperti panel surya, turbin angin dan pembangkit listrik tenaga pasang surut, serta kendaraan listrik.

Proyek Penangkapan Unsur Tanah Langka Pupuk Fosfogipsum

Fosfogipsum adalah produk sampingan pupuk dan mengandung unsur radioaktif alami seperti uranium dan thorium. Oleh karena itu, bahan ini disimpan tanpa batas waktu, dengan risiko mencemari tanah, udara, dan air.

Oleh karena itu, para peneliti di Penn State University, telah merancang pendekatan multitahap menggunakan peptida rekayasa, rangkaian asam amino pendek yang dapat secara akurat mengidentifikasi dan memisahkan REE menggunakan membran yang dikembangkan secara khusus.

Karena metode pemisahan tradisional tidak mencukupi, proyek ini bertujuan untuk merancang teknik, bahan, dan proses pemisahan baru.

Desain ini dipimpin oleh pemodelan komputasi, yang dikembangkan oleh Rachel Getman, peneliti utama dan profesor teknik kimia dan biomolekuler di Clemson, bersama peneliti Christine Duval dan Julie Renner, mengembangkan molekul yang akan menempel pada REE tertentu.

Greenlee akan melihat bagaimana mereka berperilaku di air dan akan menilai dampak lingkungan dan potensi ekonomi yang berbeda dalam berbagai situasi desain dan pengoperasian.

Profesor teknik kimia Lauren Greenlee, mengklaim bahwa: “saat ini, diperkirakan 200.000 ton unsur tanah jarang terperangkap dalam limbah fosfogipsum yang belum diolah di Florida saja.”

Tim ini mengidentifikasi bahwa pemulihan tradisional dikaitkan dengan hambatan lingkungan dan ekonomi, dimana pemulihan tersebut saat ini dilakukan dari material komposit, yang memerlukan pembakaran bahan bakar fosil dan membutuhkan banyak tenaga kerja.

Proyek baru ini akan fokus pada pemulihan hutan secara berkelanjutan dan mungkin akan dilaksanakan dalam skala yang lebih besar demi manfaat lingkungan dan ekonomi.

Jika proyek ini berhasil, hal ini juga dapat mengurangi ketergantungan AS pada Tiongkok dalam menyediakan unsur tanah jarang.

Pendanaan Proyek Yayasan Sains Nasional

Proyek Penn State REE didanai oleh hibah empat tahun sebesar $571,658, dengan total $1,7 juta, dan merupakan kolaborasi dengan Case Western Reserve University dan Clemson University.

Cara Alternatif Memulihkan Unsur Tanah Langka

Pemulihan RRE biasanya dilakukan dengan operasi skala kecil, biasanya dengan pencucian dan ekstraksi pelarut.

Meskipun prosesnya sederhana, pencucian memerlukan reagen kimia berbahaya dalam jumlah besar, sehingga tidak diinginkan secara komersial.

Ekstraksi pelarut merupakan teknik yang efektif namun tidak terlalu efisien karena memerlukan banyak tenaga kerja dan waktu.

Cara umum lainnya untuk memulihkan REE adalah melalui agromining, juga dikenal sebagai e-mining, yang melibatkan pengangkutan limbah elektronik, seperti komputer lama, telepon, dan televisi dari berbagai negara ke Tiongkok untuk ekstraksi REE.

Menurut Program Lingkungan PBB, lebih dari 53 juta ton limbah elektronik dihasilkan pada tahun 2019, dengan sekitar $57 miliar bahan mentahnya mengandung REE dan logam.

Meskipun sering disebut-sebut sebagai metode daur ulang bahan yang berkelanjutan, hal ini bukannya tanpa serangkaian masalah yang masih perlu diatasi.

Agromining membutuhkan banyak ruang penyimpanan, pabrik daur ulang, tempat pembuangan sampah setelah pemulihan REE, dan melibatkan biaya transportasi, yang memerlukan pembakaran bahan bakar fosil.

Proyek Penn State University mempunyai potensi untuk mengatasi beberapa masalah yang terkait dengan metode pemulihan REE tradisional jika proyek tersebut dapat memenuhi tujuan lingkungan dan ekonominya.

---

Waktu posting: 03-03-2022