మైనింగ్ యొక్క భవిష్యత్తు అరుదైన భూమి అంశాలు స్థిరంగా
మూలం: అజో మైనింగ్అరుదైన భూమి అంశాలు ఏమిటి మరియు అవి ఎక్కడ కనిపిస్తాయి?అరుదైన భూమి అంశాలు (REE లు) 17 లోహ అంశాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఆవర్తన పట్టికలో 15 లాంతనైడ్లతో రూపొందించబడ్డాయి:లాంతనమ్సిరియంప్రసియోడిమియంనియోడైమియంప్రోమేతియంసమారియంయూరోపియంగాడోలినియంటెర్బియండైస్ప్రోసియంహోల్మియంఎర్బియంతులియంYtterbiumయుటెటియంస్కాండియంYttriumవాటిలో ఎక్కువ భాగం గ్రూప్ పేరు సూచించినంత అరుదు కాదు, కానీ 18 మరియు 19 వ శతాబ్దాలలో పేరు పెట్టారు, సున్నం మరియు మెగ్నీషియా వంటి ఇతర సాధారణ 'భూమి' అంశాలతో పోల్చితే.సిరియం చాలా సాధారణమైన REE మరియు రాగి లేదా సీసం కంటే సమృద్ధిగా ఉంటుంది.ఏదేమైనా, భౌగోళిక పరంగా, బొగ్గు అతుకులు, సాంద్రీకృత నిక్షేపాలలో REE లు చాలా అరుదుగా కనిపిస్తాయి, ఉదాహరణకు, వాటిని ఆర్థికంగా గనికి కష్టంగా చేస్తుంది.అవి బదులుగా నాలుగు ప్రధాన అసాధారణమైన రాక్ రకాల్లో కనిపిస్తాయి; కార్బోనేటైట్స్, కార్బోనేట్ అధికంగా ఉండే మాగ్మాస్, ఆల్కలీన్ ఇగ్నియస్ సెట్టింగులు, అయాన్-శోషణ బంకమట్టి నిక్షేపాలు మరియు మోనాజైట్-జెనోటైమ్-బేరర్ ప్లేసర్స్ డిపాజిట్ల నుండి తీసుకోబడిన అసాధారణమైన ఇగ్నియస్ రాళ్ళు.హైటెక్ జీవనశైలి మరియు పునరుత్పాదక శక్తి కోసం డిమాండ్‌ను సంతృప్తి పరచడానికి చైనా గనులు 95% అరుదైన భూమి అంశాలు1990 ల చివర నుండి, చైనా REE ఉత్పత్తిపై ఆధిపత్యం చెలాయించింది, దాని స్వంత అయాన్-శోషణ బంకమట్టి నిక్షేపాలను ఉపయోగించుకుంది, దీనిని 'సౌత్ చైనా క్లేస్' అని పిలుస్తారు.చైనా చేయటం ఆర్థికంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే క్లే నిక్షేపాలు బలహీనమైన ఆమ్లాలను ఉపయోగించకుండా రీస్‌ను తీయడం సులభం.కంప్యూటర్లు, డివిడి ప్లేయర్స్, సెల్ ఫోన్లు, లైటింగ్, ఫైబర్ ఆప్టిక్స్, కెమెరాలు మరియు స్పీకర్లు మరియు జెట్ ఇంజన్లు, క్షిపణి మార్గదర్శక వ్యవస్థలు, ఉపగ్రహాలు మరియు క్షిపణి వ్యతిరేక రక్షణ వంటి సైనిక పరికరాలతో సహా అన్ని రకాల హైటెక్ పరికరాల కోసం అరుదైన భూమి అంశాలు ఉపయోగించబడతాయి.2015 పారిస్ వాతావరణ ఒప్పందం యొక్క లక్ష్యం గ్లోబల్ వార్మింగ్‌ను 2 ˚C కంటే తక్కువకు పరిమితం చేయడం, ప్రాధాన్యంగా 1.5 ˚C, పారిశ్రామిక పూర్వ స్థాయిలు. ఇది పునరుత్పాదక శక్తి మరియు ఎలక్ట్రిక్ కార్ల కోసం డిమాండ్‌ను పెంచింది, దీనికి REE లు పనిచేయడానికి కూడా అవసరం.2010 లో, చైనా తన డిమాండ్ పెరుగుదలను నెరవేర్చడానికి REE ఎగుమతులను తగ్గిస్తుందని ప్రకటించింది, కానీ ప్రపంచంలోని ఇతర ప్రాంతాలకు హైటెక్ పరికరాలను సరఫరా చేయడానికి దాని ఆధిపత్య స్థానాన్ని కూడా కొనసాగిస్తుంది.సౌర ఫలకాల ప్యానెల్లు, విండ్ మరియు టైడల్ పవర్ టర్బైన్లు, అలాగే ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు వంటి పునరుత్పాదక శక్తులకు అవసరమైన రీస్ సరఫరాను నియంత్రించడానికి చైనా కూడా బలమైన ఆర్థిక స్థితిలో ఉంది.ఫాస్ఫోజిప్సం ఎరువులు అరుదైన ఎర్త్ ఎలిమెంట్స్ క్యాప్చర్ ప్రాజెక్ట్ఫాస్ఫోగిప్సం ఎరువుల ఉప-ఉత్పత్తి మరియు సహజంగా సంభవించే రేడియోధార్మిక అంశాలు యురేనియం మరియు థోరియం వంటివి కలిగి ఉంటాయి. ఈ కారణంగా, మట్టి, గాలి మరియు నీటిని కలుషితం చేసే ప్రమాదాలతో ఇది నిరవధికంగా నిల్వ చేయబడుతుంది.అందువల్ల, పెన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ పరిశోధకులు, ఇంజనీరింగ్ పెప్టైడ్‌లను, అమైనో ఆమ్లాల యొక్క చిన్న తీగలను ఉపయోగించి మల్టీస్టేజ్ విధానాన్ని రూపొందించారు, ఇవి ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చెందిన పొరను ఉపయోగించి REE లను ఖచ్చితంగా గుర్తించగలవు మరియు వేరు చేయగలవు.సాంప్రదాయ విభజన పద్ధతులు సరిపోవు కాబట్టి, కొత్త విభజన పద్ధతులు, పదార్థాలు మరియు ప్రక్రియలను రూపొందించడం ఈ ప్రాజెక్ట్ లక్ష్యం.ఈ డిజైన్‌కు కంప్యూటేషనల్ మోడలింగ్ నాయకత్వం వహిస్తుంది, ప్రిన్సిపల్ ఇన్వెస్టిగేటర్ మరియు క్లెమ్సన్ వద్ద రసాయన మరియు బయోమోలిక్యులర్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ రాచెల్ గెట్మాన్ అభివృద్ధి చేశారు, పరిశోధకులు క్రిస్టిన్ డువాల్ మరియు జూలీ రెన్నర్‌లతో కలిసి, నిర్దిష్ట రీస్‌కు తాళాలు వేసే అణువులను అభివృద్ధి చేశారు.గ్రీన్లీ వారు నీటిలో ఎలా ప్రవర్తిస్తారో పరిశీలిస్తుంది మరియు వేరియబుల్ డిజైన్ మరియు ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో పర్యావరణ ప్రభావాన్ని మరియు విభిన్న ఆర్థిక సామర్థ్యాలను అంచనా వేస్తుంది.కెమికల్ ఇంజనీరింగ్ ప్రొఫెసర్ లారెన్ గ్రీన్లీ ఇలా పేర్కొన్నాడు: "ఈ రోజు, ఫ్లోరిడాలో మాత్రమే ప్రాసెస్ చేయని ఫాస్ఫోజిప్సం వ్యర్థాలలో 200,000 టన్నుల అరుదైన భూమి అంశాలు చిక్కుకున్నాయి."సాంప్రదాయ పునరుద్ధరణ పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక అవరోధాలతో సంబంధం కలిగి ఉందని బృందం గుర్తిస్తుంది, తద్వారా అవి ప్రస్తుతం మిశ్రమ పదార్థాల నుండి తిరిగి పొందబడ్డాయి, దీనికి శిలాజ ఇంధనాలను కాల్చడం అవసరం మరియు శ్రమతో కూడుకున్నదికొత్త ప్రాజెక్ట్ వాటిని స్థిరమైన మార్గంలో తిరిగి పొందడంపై దృష్టి పెడుతుంది మరియు పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక ప్రయోజనాల కోసం పెద్ద ఎత్తున రూపొందించవచ్చు.ప్రాజెక్ట్ విజయవంతమైతే, అరుదైన భూమి అంశాలను అందించడానికి ఇది చైనాపై యుఎస్ఎ ఆధారపడటాన్ని కూడా తగ్గిస్తుంది.నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ ప్రాజెక్ట్ నిధులుపెన్ స్టేట్ REE ప్రాజెక్టుకు నాలుగు సంవత్సరాల 1 571,658 గ్రాంట్ ద్వారా నిధులు సమకూరుతాయి, ఇది మొత్తం 7 1.7 మిలియన్లు, మరియు ఇది కేస్ వెస్ట్రన్ రిజర్వ్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు క్లెమ్సన్ విశ్వవిద్యాలయంతో సహకారం.అరుదైన భూమి అంశాలను తిరిగి పొందడానికి ప్రత్యామ్నాయ మార్గాలుRRE రికవరీ సాధారణంగా చిన్న-స్థాయి కార్యకలాపాలను ఉపయోగించి జరుగుతుంది, సాధారణంగా లీచింగ్ మరియు ద్రావణి వెలికితీత ద్వారా.ఒక సాధారణ ప్రక్రియ అయినప్పటికీ, లీచింగ్‌కు అధిక పరిమాణంలో ప్రమాదకర రసాయన కారకాలు అవసరం, కాబట్టి వాణిజ్యపరంగా అవాంఛనీయమైనది.ద్రావణి వెలికితీత ఒక ప్రభావవంతమైన సాంకేతికత, కానీ ఇది చాలా సమర్థవంతంగా లేదు ఎందుకంటే ఇది శ్రమతో కూడుకున్నది మరియు సమయం తీసుకునేది.REE లను తిరిగి పొందటానికి మరొక సాధారణ మార్గం అగ్రోమినింగ్ ద్వారా, ఇ-మైనింగ్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇందులో ఎలక్ట్రానిక్ వ్యర్థాల రవాణా, పాత కంప్యూటర్లు, ఫోన్లు మరియు టెలివిజన్ వంటి వివిధ దేశాల నుండి చైనాకు REE వెలికితీత కోసం.యుఎన్ ఎన్విరాన్మెంట్ ప్రోగ్రాం ప్రకారం, 2019 లో 53 మిలియన్ టన్నులకు పైగా ఇ-వ్యర్థాలు సృష్టించబడ్డాయి, సుమారు billion 57 బిలియన్ల ముడి పదార్థాలు REE లు మరియు లోహాలను కలిగి ఉన్నాయి.రీసైక్లింగ్ పదార్థాల యొక్క స్థిరమైన పద్ధతిగా తరచుగా ప్రసిద్ది చెందినప్పటికీ, అది ఇంకా అధిగమించాల్సిన అవసరం దాని స్వంత సమస్యల సమితి లేకుండా కాదు.అగోమైనింగ్‌కు చాలా నిల్వ స్థలం, రీసైక్లింగ్ ప్లాంట్లు, రీ రికవరీ తర్వాత పల్లపు వ్యర్థాలు అవసరం మరియు రవాణా ఖర్చులను కలిగి ఉంటుంది, దీనికి శిలాజ ఇంధనాలను కాల్చడం అవసరం.పెన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ ప్రాజెక్ట్ దాని స్వంత పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక లక్ష్యాలను సంతృప్తి పరచగలిగితే సాంప్రదాయ REE రికవరీ పద్ధతులతో సంబంధం ఉన్న కొన్ని సమస్యలను అధిగమించే అవకాశం ఉంది.
