დედამიწის იშვიათი ელემენტების სამთო მომავალი მდგრადია
წყარო: აზო სამთორა არის იშვიათი დედამიწის ელემენტები და სად იპოვნეს ისინი?დედამიწის იშვიათი ელემენტები (REES) მოიცავს 17 მეტალის ელემენტს, რომელიც შედგება 15 ლანთანიდისგან პერიოდულ ცხრილში:LanthanumცერიუმიპრასოდოდიუმინეოდიუმიპრომეთიუმისამარიუმიევროპაუმიკადოლინიუმიტერბიუმიდისპროზიუმიჰოლმიუმიერბიუმიტულიუმიYtterbiumუტეტიუმისკანდიუმიYttriumმათი უმეტესობა არც ისე იშვიათია, როგორც ჯგუფის სახელი გვთავაზობს, მაგრამ დაასახელეს მე -18 და მე -19 საუკუნეებში, შედარებით სხვა უფრო გავრცელებული 'დედამიწის' ელემენტებთან, როგორიცაა ცაცხვი და მაგნიზი.ცერიუმი არის ყველაზე გავრცელებული REE და უფრო უხვი ვიდრე სპილენძი ან ტყვია.ამასთან, გეოლოგიური თვალსაზრისით, REES იშვიათად გვხვდება კონცენტრირებულ დეპოზიტებში, როგორც ნახშირის ფსკერები, მაგალითად, მათ ეკონომიკურად რთულდება.ამის ნაცვლად, ისინი გვხვდება ოთხი ძირითადი იშვიათი კლდის ტიპში; კარბონატიტები, რომლებიც უჩვეულო ანთებითი ქანები წარმოიქმნება კარბონატებით მდიდარი ჯადოქრობით, ტუტე აალებადი პარამეტრებით, იონური შთანთქმის თიხის დეპოზიტებით და მონაზიტ-ქსენოტიმეტური მატარებლის დეპოზიტებით.ჩინეთი ნაღმები დედამიწის იშვიათი ელემენტების 95%90-იანი წლების ბოლოდან ჩინეთი დომინირებს REE წარმოებაში, გამოიყენა საკუთარი იონური შთანთქმის თიხის საბადოები, რომელიც ცნობილია როგორც "სამხრეთ ჩინეთის თიხები".ჩინეთისთვის ეკონომიურია, რადგან თიხის დეპოზიტები მარტივია როსის ამონაწერი სუსტი მჟავების გამოყენებისაგან.იშვიათი დედამიწის ელემენტები გამოიყენება ყველა სახის მაღალტექნოლოგიური აღჭურვილობისთვის, მათ შორის კომპიუტერები, DVD მოთამაშეები, მობილური ტელეფონები, განათება, ბოჭკოვანი ოპტიკა, კამერები და დინამიკები, და კიდევ სამხედრო აღჭურვილობა, მაგალითად, თვითმფრინავის ძრავები, სარაკეტო სახელმძღვანელო სისტემები, თანამგზავრები და ანტი-მისიის დაცვა.2015 წლის პარიზის კლიმატის ხელშეკრულების მიზანია გლობალური დათბობის შეზღუდვა 2 ˚C- ზე ქვემოთ, სასურველია 1.5 ˚C, წინასწარი ინდუსტრიული დონე. ამან გაზარდა მოთხოვნილება განახლებადი ენერგიისა და ელექტრო მანქანების მიმართ, რაც ასევე მოითხოვს REIS- ს ოპერაციას.2010 წელს ჩინეთმა განაცხადა, რომ ეს შეამცირებს REE ექსპორტს საკუთარი მოთხოვნის ზრდისთვის, მაგრამ ასევე შეინარჩუნებს თავის დომინანტურ პოზიციას მაღალტექნოლოგიური აღჭურვილობის დანარჩენ ნაწილზე მიწოდებისთვის.ჩინეთი ასევე ძლიერ ეკონომიკურ მდგომარეობაშია, რომ გააკონტროლოს განახლებადი ენერგიებისთვის საჭირო რესების მიწოდება, როგორიცაა მზის პანელები, ქარი და ტალღოვანი ელექტროენერგიის ტურბინები, ასევე ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებები.Phosphogypsum სასუქი იშვიათი დედამიწის ელემენტები აღების პროექტიPhosphogypsum არის სასუქის ქვეპროდუქტი და შეიცავს ბუნებრივად წარმოქმნილ რადიოაქტიურ ელემენტებს, როგორიცაა ურანი და თორიუმი. ამ მიზეზით, იგი ინახება განუსაზღვრელი ვადით, დამაბინძურებელი ნიადაგის, ჰაერის და წყლის დამაბინძურებელი რისკებით.ამრიგად, პენის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შეიმუშავეს მრავალსაფეხურიანი მიდგომა ინჟინერირებული პეპტიდების გამოყენებით, ამინომჟავების მოკლე სტრიქონებით, რომელთაც შეუძლიათ ზუსტად იდენტიფიცირება და განცალკევება REE– ები სპეციალურად განვითარებული მემბრანის გამოყენებით.იმის გამო, რომ ტრადიციული განცალკევების მეთოდები არასაკმარისია, პროექტი მიზნად ისახავს განცალკევების ახალი ტექნიკის, მასალების და პროცესების შემუშავებას.დიზაინს ხელმძღვანელობს გამოთვლითი მოდელირება, რომელიც შეიმუშავა რეიჩელ გეტმანმა, Clemson- ში ქიმიური და ბიომოლეკულური ინჟინერიის მთავარი გამომძიებლისა და ასოცირებული პროფესორის მიერ, გამომძიებლებთან ქრისტინე დუვალთან და ჯული რენერთან, შეიმუშავეს მოლეკულები, რომლებიც სპეციფიკურ რესს შეექმნათ.გრინლი დააკვირდება, თუ როგორ იქცევიან ისინი წყალში და შეაფასებენ გარემოზე ზემოქმედებას და სხვადასხვა ეკონომიკურ პოტენციალს ცვლადი დიზაინისა და ოპერაციული სიტუაციების შესაბამისად.ქიმიური ინჟინერიის პროფესორი ლორენ გრინლი, ამტკიცებს, რომ: ”დღეს, სავარაუდოდ, 200,000 ტონა იშვიათი დედამიწის ელემენტი ხაფანგშია დაუმუშავებელი ფოსფოგიპსუმის ნარჩენებში მხოლოდ ფლორიდაში.”გუნდი განსაზღვრავს, რომ ტრადიციული გამოჯანმრთელება ასოცირდება გარემოსა და ეკონომიკურ ბარიერებთან, რომლითაც ისინი ამჟამად ამოღებულია კომპოზიციური მასალებისგან, რომლებიც საჭიროებენ წიაღისეული საწვავის დაწვა და შრომის ინტენსიურიაახალი პროექტი ყურადღებას გაამახვილებს მათზე მდგრადი გზით გამოჯანმრთელებაზე და შეიძლება უფრო დიდი მასშტაბით გამოიტანოს გარემოსდაცვითი და ეკონომიკური სარგებელის გამო.თუ პროექტი წარმატებულია, მას ასევე შეუძლია შეამციროს აშშ -ს დამოკიდებულება ჩინეთზე, დედამიწის იშვიათი ელემენტების მიწოდებისთვის.ეროვნული სამეცნიერო ფონდის პროექტის დაფინანსებაPenn State REE პროექტი დაფინანსებულია ოთხწლიანი გრანტით 571,658 აშშ დოლარით, ჯამში 1,7 მილიონი აშშ დოლარი, და არის თანამშრომლობა Case Western Reserve University- სა და Clemson University- სთან.დედამიწის იშვიათი ელემენტების აღდგენის ალტერნატიული გზებიRRE– ს აღდგენა, როგორც წესი, ხორციელდება მცირე მასშტაბის ოპერაციების გამოყენებით, ჩვეულებრივ, გაჟონვისა და გამხსნელის მოპოვებით.მიუხედავად იმისა, რომ მარტივი პროცესია, გაჟონვა მოითხოვს საშიში ქიმიური რეაგენტების დიდ რაოდენობას, ამიტომ არასასურველია კომერციულად.გამხსნელის მოპოვება ეფექტური ტექნიკაა, მაგრამ არ არის ძალიან ეფექტური, რადგან ის შრომისმოყვარე და შრომატევადია.Rees– ის ამოღების კიდევ ერთი გავრცელებული გზაა აგრომინირების გზით, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ელექტრონული მოპოვება, რომელიც გულისხმობს ელექტრონული ნარჩენების ტრანსპორტირებას, მაგალითად, ძველი კომპიუტერები, ტელეფონები და ტელევიზია სხვადასხვა ქვეყნიდან ჩინეთში REE მოპოვებისთვის.გაეროს გარემოსდაცვითი პროგრამის თანახმად, 2019 წელს 53 მილიონ ტონაზე მეტი ელექტრონული ნარჩენები შეიქმნა, დაახლოებით 57 მილიარდი დოლარიანი ნედლეული, რომელიც შეიცავს რესებსა და ლითონებს.მიუხედავად იმისა, რომ ხშირად განიხილება, როგორც მასალების გადამუშავების მდგრადი მეთოდი, ის არ არის საკუთარი პრობლემების გარეშე, რომელთა გადალახვა ჯერ კიდევ საჭიროა.აგრომიზაცია მოითხოვს უამრავ შენახვას, მცენარეთა გადამუშავებას, ნაგავსაყრელის ნარჩენებს REE– ს აღდგენის შემდეგ და მოიცავს ტრანსპორტირების ხარჯებს, რაც მოითხოვს წიაღისეული საწვავის დაწვა.პენის სახელმწიფო უნივერსიტეტის პროექტს აქვს პოტენციალი, რომ გადალახოს ზოგიერთი პრობლემა, რომელიც დაკავშირებულია REE– ს ტრადიციული აღდგენის მეთოდებთან, თუ მას შეუძლია დააკმაყოფილოს საკუთარი გარემოსდაცვითი და ეკონომიკური მიზნები.
