La Estonteco de Daŭripova Minado de Raraj Terelementoj
fonto: AZO MiningKio estas Rarateraj Elementoj kaj Kie Ili Troviĝas?Rarateraj elementoj (REEoj) konsistas el 17 metalaj elementoj, konsistantaj el 15 lantanidoj en la perioda tabelo:LantanoCerioPrazeodimoNeodimoPrometioSamarioEŭropioGadolinioTerbioDisprosioHolmioErbioTulioIterbioUtecioSkandioItrioLa plej multaj el ili ne estas tiel maloftaj kiel la grupnomo sugestas, sed estis nomitaj en la 18-a kaj 19-a jarcentoj, kompare kun aliaj pli oftaj "teraj" elementoj kiel kalko kaj magnezio.Cerio estas la plej ofta rara materialo kaj pli abunda ol kupro aŭ plumbo.Tamen, geologie, REE-oj malofte troviĝas en densaj deponejoj, ĉar karbovejloj, ekzemple, malfaciligas ilian ekonomie minadon.Ili anstataŭe troviĝas en kvar ĉefaj nekutimaj roktipoj; karbonatitoj, kiuj estas nekutimaj magmaj rokoj derivitaj de karbonat-riĉaj magmoj, alkalaj magmaj medioj, jon-sorbaj argilaj deponaĵoj, kaj monazit-ksenotim-portantaj lokigŝtonoj.Ĉinio minas 95% de raraj teraj elementoj por kontentigi la postulon pri altteknologiaj vivstiloj kaj renovigebla energioEkde la malfruaj 1990-aj jaroj, Ĉinio dominis REE-produktadon, utiligante siajn proprajn jon-sorbajn argildeponejojn, konatajn kiel la "Sudĉiniaj Argiloj".Estas ekonomie por Ĉinio fari tion, ĉar la argilaj deponaĵoj estas facile ekstrakti REE-ojn per uzado de malfortaj acidoj.Raraj teraj elementoj estas uzataj por ĉiaj altteknologiaj ekipaĵoj, inkluzive de komputiloj, DVD-ludiloj, poŝtelefonoj, lumigado, fibrooptiko, fotiloj kaj laŭtparoliloj, kaj eĉ milita ekipaĵo, kiel ekzemple jetmotoroj, misilgvidsistemoj, satelitoj kaj kontraŭmisila defendo.Celo de la Pariza Klimata Interkonsento de 2015 estas limigi la tutmondan varmiĝon sub 2 °C, prefere 1,5 °C, antaŭindustriaj niveloj. Ĉi tio pliigis la postulon je renovigebla energio kaj elektraj aŭtoj, kiuj ankaŭ postulas rarajn elektroreojn (REE) por funkcii.En 2010, Ĉinio anoncis, ke ĝi reduktos REE-eksportojn por kontentigi sian propran kreskon de postulo, sed ankaŭ konservi sian dominan pozicion en liverado de altteknologia ekipaĵo al la resto de la mondo.Ĉinio ankaŭ estas en forta ekonomia pozicio por kontroli la provizon de REE-oj necesaj por renovigeblaj energioj kiel sunpaneloj, vento- kaj tajdoenergiaj turbinoj, same kiel elektraj veturiloj.Projekto pri Kaptado de Raraj Terelementoj kaj Fosfogipso-SterkoFosfogipso estas kromprodukto de sterko kaj enhavas nature okazantajn radioaktivajn elementojn kiel ekzemple uranio kaj torio. Pro tio, ĝi estas stokita senfine, kun rilataj riskoj de poluado de grundo, aero kaj akvo.Tial, esploristoj ĉe Penn State University elpensis plurŝtupan aliron uzante realigitajn peptidojn, mallongajn ĉenojn de aminoacidoj, kiuj povas precize identigi kaj apartigi REE-ojn uzante speciale evoluigitan membranon.Ĉar tradiciaj apartigmetodoj ne sufiĉas, la projekto celas elpensi novajn apartigteknikojn, materialojn kaj procezojn.La dezajnon gvidas komputila modelado, evoluigita de Rachel Getman, ĉefa esploristo kaj asociita profesoro pri kemia kaj biomolekula inĝenierarto ĉe Clemson, kun esploristoj Christine Duval kaj Julie Renner, kiuj evoluigas la molekulojn, kiuj alkroĉiĝos al specifaj REE-oj.Greenlee rigardos kiel ili kondutas en akvo kaj taksos la median efikon kaj malsamajn ekonomiajn potencialojn sub variaj projektaj kaj funkciaj situacioj.Lauren Greenlee, profesorino pri kemia inĝenierarto, asertas, ke: "hodiaŭ, oni taksas, ke 200 000 tunoj da raraj teraj elementoj estas kaptitaj en neprilaboritaj fosfogipsaj rubaĵoj nur en Florido."La teamo identigas, ke tradicia reakiro estas asociita kun mediaj kaj ekonomiaj baroj, per kio ili nuntempe estas reakiritaj el kompozitaj materialoj, kiuj postulas la bruligadon de fosiliaj brulaĵoj kaj estas laborintensaj.La nova projekto temigos ilian reakiron laŭ daŭripova maniero kaj eble estos efektivigita pli grandskale por mediaj kaj ekonomiaj avantaĝoj.Se la projekto sukcesos, ĝi ankaŭ povus redukti la dependecon de Usono de Ĉinio por provizado de raraj teroj.Nacia Scienca Fonduso Projekta FinancadoLa projekto REE de Penn State estas financata per kvarjara stipendio de 571 658 dolaroj, entute 1,7 milionojn da dolaroj, kaj estas kunlaboro kun Case Western Reserve University kaj Clemson University.Alternativaj Manieroj por Reakiri Rarajn TerelementojnRRE-reakiro estas tipe efektivigita uzante malgrandskalajn operaciojn, ofte per lesivado kaj solventa ekstraktado.Kvankam simpla procezo, lesivado postulas altan kvanton da danĝeraj kemiaj reakciiloj, do estas nedezirinda komerce.Solventa ekstraktado estas efika tekniko sed ne tre efika ĉar ĝi estas laborintensa kaj tempopostula.Alia ofta maniero por reakiri REE-ojn estas per agrominado, ankaŭ konata kiel e-minado, kiu implikas la transportadon de elektronika rubo, kiel ekzemple malnovaj komputiloj, telefonoj kaj televidoj el diversaj landoj al Ĉinio por REE-ekstraktado.Laŭ la Mediprogramo de UN, pli ol 53 milionoj da tunoj da elektronika rubo estis generitaj en 2019, kun ĉirkaŭ 57 miliardoj da dolaroj da krudmaterialoj enhavantaj rareajn elementojn kaj metalojn.Kvankam ofte reklamita kiel daŭripova metodo por recikli materialojn, ĝi ne estas sen propraj problemoj, kiujn ankoraŭ devas superi.Agrominado postulas multan stokadospacon, reciklajn instalaĵojn, rubodeponejajn rubojn post reakiro de rareaj materialoj, kaj implikas transportkostojn, kiuj postulas bruligi fosiliajn brulaĵojn.La Projekto de Penn State University havas la potencialon superi kelkajn el la problemoj asociitaj kun tradiciaj REE-reakiraj metodoj se ĝi povas plenumi siajn proprajn mediajn kaj ekonomiajn celojn.Afiŝtempo: Jul-04-2022
