Газрын ховор элементийг тогтвортой олборлох ирээдүй
Газрын ховор элемент гэж юу вэ, хаана олддог вэ? Газрын ховор элементүүд нь үелэх систем дэх 15 лантанидаас бүрдэх 17 металл элементээс бүрддэг. Тэдгээрийн ихэнх нь бүлгийн нэрнээс харахад тийм ч ховор биш боловч шохой, магни зэрэг бусад түгээмэл "дэлхий" элементүүдтэй харьцуулахад 18-19-р зууны үед нэрлэгдсэн байдаг. Цэриум нь хамгийн түгээмэл REE бөгөөд зэс, хар тугалгатай харьцуулахад элбэг байдаг. Гэсэн хэдий ч геологийн үүднээс авч үзвэл, жишээлбэл, нүүрсний давхаргууд нь олборлоход эдийн засгийн хувьд хүндрэл учруулдаг тул ГБЭ нь баяжуулсан ордуудад ховор байдаг. Тэд оронд нь дөрвөн үндсэн ховор чулуулгийн төрөлд олддог; карбонатууд нь карбонатаар баялаг магмууд, шүлтлэг магмын тогтоцууд, ион шингээх шаврын ордууд, монацит-ксенотим агуулсан шороон ордуудаас үүссэн ер бусын магмын чулуулаг юм. Хятад улс өндөр технологийн амьдралын хэв маяг, сэргээгдэх эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд газрын ховор элементийн 95 хувийг олборлодог. 1990-ээд оны сүүлчээс Хятад улс "Өмнөд Хятадын шавар" гэгддэг өөрийн ион шингээх шаврын ордуудыг ашиглан БНБЭ-ийн үйлдвэрлэлд давамгайлж ирсэн. Шаварлаг ордууд нь сул хүчлийг ашиглан ГЭҮ-ийг гаргаж авахад хялбар байдаг тул Хятадад үүнийг хийх нь эдийн засгийн хувьд ашигтай юм. Газрын ховор элементийг компьютер, DVD тоглуулагч, гар утас, гэрэлтүүлэг, шилэн кабелиуд, камер, чанга яригч, тэр ч байтугай тийрэлтэт хөдөлгүүр, пуужингийн чиглүүлэгч систем, хиймэл дагуул, зэвсгийн эсрэг зэрэг цэргийн техник хэрэгсэл зэрэг бүх төрлийн өндөр технологийн тоног төхөөрөмжид ашигладаг. - пуужингийн довтолгооноос хамгаалах. 2015 оны Парисын Уур амьсгалын хэлэлцээрийн зорилго нь дэлхийн дулаарлыг аж үйлдвэржилтийн өмнөх үеийн 2 ˚C, болж өгвөл 1.5 ˚C-аас доош хэмжээнд хүртэл хязгаарлах явдал юм. Энэ нь сэргээгдэх эрчим хүч, цахилгаан автомашины эрэлт хэрэгцээг нэмэгдүүлсэн бөгөөд энэ нь мөн REE ажиллуулах шаардлагатай болсон. 2010 онд Хятад улс эрэлтийнхээ өсөлтийг хангахын тулд REE экспортоо бууруулж байгаагаа зарласан ч дэлхийн бусад улс орнуудад өндөр технологийн тоног төхөөрөмж нийлүүлэх ноёрхлоо хадгалж үлдэх болно. Хятад улс мөн нарны хавтан, салхи, түрлэгийн цахилгаан турбин, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл зэрэг сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэхэд шаардлагатай REE-ийн нийлүүлэлтийг хянах эдийн засгийн хүчирхэг байр суурьтай байна. Фосфогипс бордоо Газрын ховор элементийг барих төсөл Фосфогипс нь бордооны дайвар бүтээгдэхүүн бөгөөд уран, тори зэрэг байгалийн цацраг идэвхт элементүүдийг агуулдаг. Ийм учраас тодорхойгүй хугацаагаар хадгалагдаж, улмаар хөрс, агаар, усыг бохирдуулах эрсдэлтэй. Тиймээс Пенн Стэйтийн Их Сургуулийн судлаачид тусгайлан боловсруулсан мембраныг ашиглан REEE-ийг нарийн тодорхойлж, салгах боломжтой инженерийн пептид, амин хүчлүүдийн богино хэлхээг ашиглан олон үе шаттай аргыг зохион бүтээсэн. Уламжлалт салгах аргууд хангалтгүй байгаа тул уг төсөл нь салгах шинэ техник, материал, процессыг боловсруулах зорилготой юм. Энэхүү дизайныг Клемсоны химийн болон биомолекулын инженерчлэлийн ерөнхий судлаач, дэд профессор Рэйчел Гетман, судлаач Кристин Дювал, Жули Реннер нар тодорхой REE-д наалддаг молекулуудыг боловсруулан боловсруулсан тооцооллын загварчлалаар удирдаж байна. Greenlee тэд усанд хэрхэн биеэ авч явах талаар судалж, хувьсах дизайн, ашиглалтын нөхцөлд байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө, эдийн засгийн янз бүрийн боломжуудыг үнэлэх болно. Химийн инженерийн профессор Лорен Гринли хэлэхдээ: "Өнөөдөр Флорида мужид л гэхэд 200,000 тонн газрын ховор элемент боловсруулаагүй фосфогипсийн хаягдалд хадгалагдаж байна." Уламжлалт сэргээн босголт нь байгаль орчин, эдийн засгийн саад бэрхшээлүүдтэй холбоотой гэдгийг тус багийнхан тодорхойлсон бөгөөд үүгээрээ тэдгээрийг одоогоор чулуужсан түлшийг шатаах, хөдөлмөр их шаарддаг нийлмэл материалаас гаргаж авдаг. Шинэ төсөл нь тэдгээрийг тогтвортой аргаар нөхөн сэргээхэд чиглэх бөгөөд байгаль орчин, эдийн засгийн үр өгөөжийн үүднээс илүү өргөн хүрээнд хэрэгжиж магадгүй юм. Хэрэв төсөл амжилттай хэрэгжвэл газрын ховор элементээр хангадаг АНУ-ын Хятадаас хараат байдлыг бууруулж чадна. Үндэсний шинжлэх ухааны сангийн төслийн санхүүжилт Пенн Стэйт REE төслийг дөрвөн жилийн хугацаатай 571,658 ам.долларын буцалтгүй тусламжаар санхүүжүүлж байгаа бөгөөд нийтдээ 1.7 сая ам.долларын өртөгтэй бөгөөд Кэйс Вестерн Нөөцийн Их Сургууль, Клемсон Их Сургуультай хамтран ажиллаж байна. Газрын ховор элементийг сэргээх өөр аргууд RRE-ийн нөхөн сэргээлтийг ихэвчлэн уусгах, уусгагчаар олборлох замаар жижиг хэмжээний үйл ажиллагаа ашиглан гүйцэтгэдэг. Хэдийгээр энгийн процесс боловч уусгах нь маш их хэмжээний аюултай химийн урвалж шаарддаг тул арилжааны хувьд хүсээгүй юм. Уусгагчаар олборлох нь үр дүнтэй арга боловч маш их хөдөлмөр, цаг хугацаа шаарддаг тул тийм ч үр дүнтэй биш юм. ГБЭ-ийг нөхөн сэргээх өөр нэг түгээмэл арга бол хуучин компьютер, утас, телевизор зэрэг электрон хог хаягдлыг янз бүрийн улс орноос Хятад руу зөөвөрлөн авч, цахилгаан эрчим хүч олборлох явдал юм. НҮБ-ын Байгаль орчны хөтөлбөрийн мэдээлснээр 2019 онд 53 сая гаруй тонн цахим хог хаягдал үүссэн бөгөөд 57 тэрбум ам.долларын үнэ нь ЭХЭ болон металл агуулсан түүхий эд юм. Хэдийгээр материалыг дахин боловсруулах тогтвортой арга гэж олонтаа сурталчилдаг ч үүнийг даван туулах шаардлагатай тулгамдсан асуудлууд бий. Хөдөө аж ахуйн үйл ажиллагаа нь маш их агуулах, дахин боловсруулах үйлдвэр, ТЭЦ-ийг сэргээсний дараа хогийн цэгийн хог хаягдлыг шаарддаг бөгөөд чулуужсан түлш шатаахыг шаарддаг тээврийн зардал шаарддаг. Пенн Стэйтийн Их Сургуулийн Төсөл нь байгаль орчин, эдийн засгийн зорилгоо биелүүлж чадвал НБЭ-ийг сэргээх уламжлалт аргуудтай холбоотой зарим бэрхшээлийг даван туулах боломжтой.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 3-р сарын 03-ны өдөр