Il-futur tal-minjieri elementi rari tad-dinja b'mod sostenibbli
Sors: Azo MiningX'inhuma l-elementi tad-dinja rari u fejn jinstabu?Elementi tad-Dinja Rari (REES) jinkludu 17-il element metalliku, magħmula minn 15-il lantanidi fuq it-tabella perjodika:LanthanumCeriumPraseodymiumNeodymiumPromethiumSamariumEuropiumGadoliniumTerbijuDisprosjuHolmiumErbiumThuliumYtterbiumUtetijuSkandjuYttriumĦafna minnhom mhumiex rari kif jissuġġerixxi l-isem tal-grupp iżda ġew imsemmija fis-sekli 18 u 19, meta mqabbla ma 'elementi oħra ta' 'art' aktar komuni bħall-ġir u l-manjeżja.Cerium huwa l-iktar REE komuni u aktar abbundanti mir-ram jew iċ-ċomb.Madankollu, f'termini ġeoloġiċi, REEs rarament jinstabu f'depożiti kkonċentrati peress li ħjatat tal-faħam, pereżempju, qed jagħmluhom ekonomikament diffiċli għall-mini.Minflok jinstabu f'erba 'tipi ewlenin ta' blat mhux komuni; Il-karbonatiti, li huma blat igneous mhux tas-soltu derivati minn magmas b'ħafna karbonat, settings igneous alkalini, depożiti ta 'tafal ta' assorbiment ta 'joni, u depożiti ta' placers ta 'monazite-xenotime-bearer.Iċ-Ċina Minjieri 95% tal-elementi tad-dinja rari biex jissodisfaw id-domanda għal stili ta 'ħajja ta' teknoloġija għolja u enerġija rinnovabbliMill-aħħar tad-disgħinijiet, iċ-Ċina ddominat il-produzzjoni ta 'REE, billi uża d-depożiti tat-tafal ta' assorbiment tal-joni tagħha stess, magħrufa bħala "Clays taċ-Ċina t'Isfel".Huwa ekonomiku li tagħmel iċ-Ċina minħabba li d-depożiti tat-tafal huma sempliċi biex jiġu estratti REEs milli jużaw aċidi dgħajfa.Elementi rari tad-dinja jintużaw għal kull xorta ta 'tagħmir ta' teknoloġija għolja, inklużi kompjuters, plejers tad-DVD, telefowns ċellulari, dawl, fibra ottika, kameras u kelliema, u anke tagħmir militari, bħal magni bil-ġett, sistemi ta 'gwida tal-missili, satelliti, u difiża kontra l-missil.Objettiv tal-Ftehim dwar il-Klima ta 'Pariġi tal-2015 huwa li jillimita t-tisħin globali għal taħt 2 ˚C, preferibbilment 1.5 ˚C, livelli preindustrijali. Dan żied id-domanda għal enerġija rinnovabbli u karozzi elettriċi, li jeħtieġu wkoll li REEs joperaw.Fl-2010, iċ-Ċina ħabbret li se tnaqqas l-esportazzjonijiet ta 'REE biex tissodisfa ż-żieda tagħha stess fid-domanda, iżda żżomm ukoll il-pożizzjoni dominanti tagħha għall-forniment ta' tagħmir ta 'teknoloġija għolja lill-bqija tad-dinja.Iċ-Ċina tinsab ukoll f'pożizzjoni ekonomika qawwija biex tikkontrolla l-provvista ta 'REEs meħtieġa għal enerġiji rinnovabbli bħal pannelli solari, riħ u turbini tal-enerġija tal-marea, kif ukoll vetturi elettriċi.Fertilizzant tal-Fosfogypsum Elementi tad-Dinja Rari jaqbdu ProġettIl-fosfogypsum huwa prodott sekondarju ta 'fertilizzant u fih elementi radjuattivi li jseħħu b'mod naturali bħal uranju u torju. Għal din ir-raġuni, huwa maħżun indefinittivament, b'riskji assoċjati ta 'ħamrija li tniġġes, arja, u ilma.Għalhekk, riċerkaturi fl-Università ta 'Penn State, fasslu approċċ f'diversi stadji bl-użu ta' peptidi inġinerija, kordi qosra ta 'aċidi amminiċi li jistgħu jidentifikaw u jisseparaw b'mod preċiż REEs bl-użu ta' membrana żviluppata apposta.Peress li l-metodi ta 'separazzjoni tradizzjonali mhumiex biżżejjed, il-proġett għandu l-għan li jfassal tekniki ġodda ta' separazzjoni, materjali u proċessi.Id-disinn huwa mmexxi mill-immudellar tal-komputazzjoni, żviluppat minn Rachel Getman, investigatur prinċipali u professur assoċjat tal-inġinerija kimika u bijomolekulari f'Clemson, mal-investigaturi Christine Duval u Julie Renner, li qed jiżviluppaw il-molekuli li se jaqbdu lil Rees speċifiċi.Greenlee se tħares lejn kif iġibu ruħhom fl-ilma u jivvalutaw l-impatt ambjentali u l-potenzjal ekonomiku differenti taħt sitwazzjonijiet ta 'disinn u operattivi varjabbli.Il-Professur tal-Inġinerija Kimika Lauren Greenlee, issostni li: "Illum, huwa stmat li 200,000 tunnellata ta 'elementi tad-dinja rari huma maqbuda fi skart tal-fosfogypsum mhux ipproċessat fi Florida biss."It-tim jidentifika li l-irkupru tradizzjonali huwa assoċjat ma 'ostakli ambjentali u ekonomiċi, li bihom bħalissa huma rkuprati minn materjali komposti, li jeħtieġu l-ħruq ta' fjuwils fossili u huwa intensiv għax-xogħolIl-proġett il-ġdid se jiffoka fuq l-irkupru tagħhom b'mod sostenibbli u jista 'jitwettaq fuq skala akbar għall-benefiċċji ambjentali u ekonomiċi.Jekk il-proġett jirnexxi, jista 'wkoll inaqqas id-dipendenza tal-Istati Uniti fuq iċ-Ċina biex tipprovdi elementi rari tad-Dinja.Finanzjament tal-Proġett tal-Fondazzjoni Nazzjonali tax-XjenzaIl-proġett Penn State Ree huwa ffinanzjat minn għotja ta 'erba' snin ta '$ 571,658, li jammonta għal $ 1.7 miljun, u huwa kollaborazzjoni ma' Case Western Reserve University u Clemson University.Modi alternattivi biex tirkupra elementi tad-dinja rariL-irkupru RRE tipikament jitwettaq bl-użu ta 'operazzjonijiet fuq skala żgħira, komunement permezz ta' lissija u estrazzjoni tas-solvent.Għalkemm proċess sempliċi, il-lissija teħtieġ kwantità għolja ta 'reaġenti kimiċi perikolużi, għalhekk mhix mixtieqa kummerċjalment.L-estrazzjoni tas-solvent hija teknika effettiva iżda mhix effiċjenti ħafna minħabba li hija intensiva fix-xogħol u tieħu ħafna ħin.Mod ieħor komuni biex ir-REEs jiġu rkuprati huwa permezz ta 'agromining, magħruf ukoll bħala e-mining, li jinvolvi t-trasport ta' skart elettroniku, bħal kompjuters qodma, telefowns, u televiżjoni minn diversi pajjiżi lejn iċ-Ċina għall-estrazzjoni ta 'REE.Skond il-Programm ta 'l-Ambjent tan-NU, aktar minn 53 miljun tunnellata ta' skart elettroniku ġew iġġenerati fl-2019, b'madwar $ 57 biljun materja prima li fihom REEs u metalli.Għalkemm ta 'spiss iddisinjat bħala metodu sostenibbli ta' riċiklaġġ ta 'materjali, mhuwiex mingħajr is-sett ta' problemi tiegħu stess li għad irid jingħeleb.L-agromining jirrikjedi ħafna spazju għall-ħażna, impjanti tar-riċiklaġġ, skart tal-miżbla wara l-irkupru ta 'REE, u jinvolvi spejjeż ta' trasport, li jeħtieġu ħruq ta 'fjuwils fossili.Il-proġett tal-Università ta 'Penn State għandu l-potenzjal li jegħleb uħud mill-problemi assoċjati mal-metodi tradizzjonali ta' rkupru ta 'REE jekk jista' jissodisfa l-għanijiet ambjentali u ekonomiċi tiegħu stess.
