Για χρόνια, οι Ηνωμένες Πολιτείες εξαρτώνται από τις εισαγωγές στοιχείων σπάνιων γαιών, τα κρίσιμα υλικά που χρησιμοποιούνται σε οτιδήποτε, από smartphone έως τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Η ανακάλυψη του νέου αποθέματος
Σε μια εκπληκτική ανατροπή, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν ανακάλυψαν ότι ένα τεράστιο εγχώριο απόθεμα βρισκόταν ακριβώς κάτω από τη μύτη μας καθ' όλη τη διάρκεια.
Παγιδευμένο στα κοιτάσματα τέφρας άνθρακα της χώρας βρίσκεται ένα εύρημα αξίας 8,4 δισεκατομμυρίων δολαρίων από αυτά τα βασικά στοιχεία, που θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την εξάρτηση από τις εισαγωγές και να αναδιαμορφώσει την προσέγγιση της Αμερικής για την προμήθεια κρίσιμων ορυκτών.
Η χρήση της τέφρας άνθρακα
Η τέφρα άνθρακα, η σκόνη, δηλαδή, που αφήνεται μετά την καύση άνθρακα για καύσιμο, θεωρείται από καιρό ως βιομηχανικό απόβλητο. Ωστόσο, οι επιστήμονες έχουν πλέον αναγνωρίσει την τέφρα άνθρακα ως άφθονη και προσβάσιμη πηγή στοιχείων σπάνιων γαιών. Αυτά τα στοιχεία είναι ζωτικής σημασίας για την κατασκευή μπαταριών, ηλιακών συλλεκτών και μαγνητών υψηλής απόδοσης.
«Αυτό πραγματικά αποτελεί ένα παράδειγμα αυτού που λέμε του «θησαυρό στα σκουπίδια»», δήλωσε η Μπρίτζετ Σκάνλον, συν-επικεφαλής της μελέτης και καθηγήτρια ερευνητής στο Γραφείο Οικονομικής Γεωλογίας του UT Austin.
«Βασικά προσπαθούμε να κλείσουμε τον κύκλο και να χρησιμοποιήσουμε τα απόβλητα και να ανακτήσουμε πόρους στα απόβλητα, ενώ ταυτόχρονα μειώνουμε τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις».
Η μελέτη εκτιμά ότι η τέφρα άνθρακα των ΗΠΑ περιέχει 11 εκατομμύρια τόνους σπάνιων γαιών. Αυτό είναι σχεδόν οκτώ φορές τα γνωστά εγχώρια αποθέματα της χώρας. Αυτή είναι η πρώτη εθνική αξιολόγηση της τέφρας άνθρακα ως πόρου, που παρουσιάζει έναν νέο τρόπο ενίσχυσης της προμήθειας κρίσιμων ορυκτών της Αμερικής.
Η διαδικασία της εξόρυξης
Σε αντίθεση με την παραδοσιακή εξόρυξη, η εξόρυξη τέφρας άνθρακα έχει ένα βασικό πλεονέκτημα. Η διαδικασία καύσης έχει ήδη διαχωρίσει τα ορυκτά από το αρχικό τους μετάλλευμα. Αυτό μειώνει την ανάγκη για ενεργοβόρα βήματα διύλισης.
«Υπάρχουν τεράστιοι όγκοι αυτού του υλικού σε όλη τη χώρα», δήλωσε ο Davin Bagdonas, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Wyoming. "Και η αρχική διαδικασία εξόρυξης του (ορυκτού ξενιστή) έχει ήδη ληφθεί μέριμνα για εμάς."
Η μελέτη αποκαλύπτει ότι δεν είναι όλη η τέφρα άνθρακα η ίδια. Διαφορετικές περιοχές περιέχουν ποικίλες συγκεντρώσεις στοιχείων σπάνιων γαιών, επηρεάζοντας το πόσο εύκολα μπορούν να εξαχθούν. Η τέφρα άνθρακα από τη λεκάνη των Απαλαχίων έχει την υψηλότερη συγκέντρωση, κατά μέσο όρο 431 χιλιοστόγραμμα ανά κιλό.
Μόνο το 30% είναι εύκολα ανακτήσιμο. Ο άνθρακας από τη λεκάνη απορροής του ποταμού σε σκόνη έχει χαμηλότερη συγκέντρωση, περίπου 264 mg/kg, αλλά πολύ υψηλότερο ποσοστό εξαγωγής 70%. Αυτό το καθιστά πιο βιώσιμη επιλογή για ανάκτηση μεγάλης κλίμακας.
Τι υπόσχεται η νέα ανακάλυψη;
Ενώ η ανακάλυψη είναι πολλά υποσχόμενη, εξακολουθούν να υπάρχουν προκλήσεις για να γίνει μια πρακτική λύση. Εταιρείες όπως η Element USA αναπτύσσουν την τεχνολογία και το εργατικό δυναμικό που απαιτούνται για την εξαγωγή στοιχείων σπάνιων γαιών από τέφρα άνθρακα και υποπροϊόντα εξόρυξης.
«Η ιδέα της εξαγωγής στοιχείων σπάνιων γαιών από τα απορρίμματα (υποπροϊόντα εξόρυξης) είναι λογική», δήλωσε ο Chris Young, επικεφαλής στρατηγικής στην Element USA.
Οι ΗΠΑ έχουν μια σημαντική ευκαιρία με αυξανόμενες επενδύσεις στην εγχώρια ανάκτηση σπάνιων γαιών. Αξιοποιώντας αυτόν τον πόρο, η χώρα θα μπορούσε να μειώσει την εξάρτηση από ξένες πηγές και να μετατρέψει τα απόβλητα σε στρατηγικό εθνικό πλεονέκτημα.
www.worldenergynews.gr
