Chanzo: Madini ya Azo

Je! Ni vitu gani adimu vya dunia na vinapatikana wapi?

Vipengee vya Dunia vya Rare (REEs) vinajumuisha vitu 17 vya chuma, vilivyoundwa na lanthanides 15 kwenye meza ya upimaji:

Lanthanum

CERIUM

Praseodymium

Neodymium

Promethium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Utetium

Scandium

Yttrium

Wengi wao sio nadra kama jina la kikundi linavyoonyesha lakini walitajwa katika karne ya 18 na 19, kwa kulinganisha na vitu vingine vya kawaida vya 'dunia' kama vile chokaa na magnesia.

Cerium ndio REE ya kawaida na tele zaidi kuliko shaba au risasi.

Walakini, kwa maneno ya kijiolojia, REE hazipatikani sana katika amana zilizojaa kama seams za makaa ya mawe, kwa mfano, zinawafanya kuwa ngumu kiuchumi.

Badala yake hupatikana katika aina kuu nne za mwamba zisizo za kawaida; Carbonatites, ambazo ni miamba isiyo ya kawaida ya igneous inayotokana na magmas yenye utajiri wa kaboni, mipangilio ya alkali, amana za udongo wa ion, na amana za uwekaji wa monazite-xenotime.

China migodi 95% ya vitu adimu vya ardhini kukidhi mahitaji ya maisha ya hi-tech na nishati mbadala

Tangu mwishoni mwa miaka ya 1990, China imetawala uzalishaji wa REE, ikitumia amana zake za udongo wa ion-kufyonza, inayojulikana kama 'China Clays'.

Ni kiuchumi kwa China kufanya kwa sababu amana za udongo ni rahisi kutoa Rees kutoka kwa kutumia asidi dhaifu.

Vitu vya kawaida vya Dunia hutumiwa kwa kila aina ya vifaa vya hi-tech, pamoja na kompyuta, wachezaji wa DVD, simu za rununu, taa, macho ya nyuzi, kamera na wasemaji, na vifaa vya jeshi, kama injini za ndege, mifumo ya mwongozo wa kombora, satelaiti, na utetezi wa kombora.

Kusudi la makubaliano ya hali ya hewa ya Paris ya 2015 ni kupunguza joto ulimwenguni hadi chini ya 2 ˚C, ikiwezekana 1.5 ˚C, viwango vya kabla ya viwanda. Hii imeongeza mahitaji ya nishati mbadala na magari ya umeme, ambayo pia yanahitaji Rees kufanya kazi.

Mnamo mwaka wa 2010, China ilitangaza itapunguza usafirishaji wa REE kutimiza kuongezeka kwake kwa mahitaji, lakini pia kudumisha msimamo wake mkubwa wa kusambaza vifaa vya hi-tech kwa ulimwengu wote.

Uchina pia iko katika nafasi kubwa ya kiuchumi kudhibiti usambazaji wa REE zinazohitajika kwa nguvu zinazoweza kurejeshwa kama vile paneli za jua, upepo, na turbines za nguvu, pamoja na magari ya umeme.

Mbolea ya Phosphogypsum Adim Elements Ardhi ya Kukamata Mradi

Phosphogypsum ni bidhaa ya mbolea na ina vitu vya kawaida vya mionzi kama urani na thorium. Kwa sababu hii, huhifadhiwa kwa muda usiojulikana, na hatari zinazohusiana za kuchafua mchanga, hewa, na maji.

Kwa hivyo, watafiti katika Chuo Kikuu cha Jimbo la Penn, wameandaa njia nyingi kwa kutumia peptides za uhandisi, kamba fupi za asidi za amino ambazo zinaweza kutambua kwa usahihi na kutenganisha REE kwa kutumia membrane iliyotengenezwa maalum.

Kama njia za kutenganisha za jadi hazitoshi, mradi unakusudia kubuni mbinu mpya za kujitenga, vifaa, na michakato.

Ubunifu huo unaongozwa na modeli ya computational, iliyoandaliwa na Rachel Getman, mchunguzi mkuu na profesa anayehusika wa uhandisi wa kemikali na biomolecular huko Clemson, na wachunguzi Christine Duval na Julie Renner, wakitengeneza molekuli ambazo zitasimama kwa Rees maalum.

Greenlee ataangalia jinsi wanavyofanya katika maji na watatathmini athari za mazingira na uwezo tofauti wa kiuchumi chini ya muundo tofauti na hali ya kufanya kazi.

Profesa wa Uhandisi wa Kemikali Lauren Greenlee, anadai kwamba: "Leo, takriban tani 200,000 za vitu adimu vya Dunia vimeshikwa katika taka za phosphogypsum ambazo hazijafanikiwa huko Florida pekee."

Timu inabaini kuwa ahueni ya jadi inahusishwa na vizuizi vya mazingira na kiuchumi, ambayo kwa sasa hupatikana kutoka kwa vifaa vyenye mchanganyiko, ambavyo vinahitaji kuchomwa kwa mafuta na ni ya nguvu kazi

Mradi huo mpya utazingatia kuwapona kwa njia endelevu na inaweza kutolewa kwa kiwango kikubwa cha faida za mazingira na kiuchumi.

Ikiwa mradi umefanikiwa, inaweza pia kupunguza utegemezi wa USA kwa China kwa kutoa vitu adimu vya dunia.

Ufadhili wa Mradi wa Sayansi ya Kitaifa

Mradi wa Jimbo la Penn unafadhiliwa na ruzuku ya miaka nne ya $ 571,658, jumla ya dola milioni 1.7, na ni kushirikiana na Chuo Kikuu cha Hifadhi ya Magharibi na Chuo Kikuu cha Clemson.

Njia mbadala za kupata vitu adimu vya dunia

Uporaji wa RRE kawaida hufanywa kwa kutumia shughuli za kiwango kidogo, kawaida kwa leaching na uchimbaji wa kutengenezea.

Ingawa ni mchakato rahisi, leaching inahitaji idadi kubwa ya vitu vyenye hatari vya kemikali, kwa hivyo haifai kibiashara.

Uchimbaji wa kutengenezea ni mbinu bora lakini sio nzuri sana kwa sababu ni ya nguvu kazi na hutumia wakati.

Njia nyingine ya kawaida kwa Rees kupatikana tena ni kupitia kilimo, pia inajulikana kama madini, ambayo inajumuisha usafirishaji wa taka za elektroniki, kama kompyuta za zamani, simu, na runinga kutoka nchi mbali mbali kwenda China kwa uchimbaji wa REE.

Kulingana na Programu ya Mazingira ya UN, zaidi ya tani milioni 53 za taka-taka zilitolewa mnamo 2019, na malighafi karibu ya dola bilioni 57 zilizo na REE na metali.

Ingawa mara nyingi hutolewa kama njia endelevu ya vifaa vya kuchakata, sio bila seti yake mwenyewe ya shida ambazo bado zinahitaji kushinda.

Agromining inahitaji nafasi nyingi za kuhifadhi, mimea ya kuchakata tena, taka za taka baada ya kupona REE, na inajumuisha gharama za usafirishaji, ambazo zinahitaji mafuta ya kuchoma moto.

Mradi wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Penn una uwezo wa kushinda baadhi ya shida zinazohusiana na njia za jadi za uokoaji wa REE ikiwa inaweza kukidhi malengo yake ya mazingira na kiuchumi.

---

Wakati wa chapisho: Mar-03-2022