[ad_1]

در یک معدن ذغال سنگ متروکه در نزدیکی شهر ژیلت ، وایومینگ ، تیم های ساختمانی در حال آماده سازی برای تخریب زمین 10 هزار متر مربعی ساختمان هستند که آزمایشگاه های مدرن و کارخانه های تولیدی در آن قرار دارد. از جمله پروژه های موجود در این مرکز ، معروف به مرکز نوآوری در وایومینگ ، یک کارخانه آزمایشی خواهد بود که هدف آن خاکستر ذغال سنگ – دوده ، زباله های سمی باقی مانده از سوختن ذغال سنگ برای انرژی است – و استفاده از آن برای استخراج زمین های کمیاب است. از تلفن های همراه و صفحه نمایش LED گرفته تا توربین های بادی و اتومبیل های الکتریکی نقش بسزایی دارند.

نیروگاه آزمایشی وایومینگ یک ستون مهم در تلاش وزارت انرژی نوظهور (DOE) برای تبدیل میراث سمی استخراج زغال سنگ در ایالات متحده به چیزی با ارزش است. نصب و راه اندازی آزمایشی مشابه و پروژه های تحقیقاتی نیز در کشورهایی از جمله ویرجینیای غربی ، داکوتای شمالی ، یوتا و کنتاکی در حال انجام است. در صورت موفقیت این پروژه ها ، دولت بایدن امیدوار است مکان هایی مانند ژیلت از نیروگاه های دوران سوخت فسیلی به تأسیس یک زنجیره تأمین داخلی جدید تبدیل شود که فردا سیستم های انرژی ایجاد کند.

در گزارشی در ماه آوریل در مورد احیای مجدد جوامع سوخت های فسیلی ، مقامات دولت نوشتند كه كشور ذغال سنگ “از موقعیت خوبی برخوردار است” تا بتواند به عنوان یك رهبر در جمع آوری مواد حیاتی پسماند حاصل از استخراج ذغال سنگ و تولید ذغال سنگ شناخته شود. چند روز بعد ، DOE در مجموع 19 میلیون دلار به 13 گروه تحقیقاتی مختلف اختصاص داد كه قصد دارند دقیقاً مقدار مواد خاك کمیاب موجود در زغال سنگ و زباله های زغال سنگ را تخمین بزنند و روش های استخراج آن را بررسی كنند.

سارما پیسوپاتی ، مدیر مرکز مواد معدنی حیاتی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و یکی از دریافت کنندگان کمک مالی گفت: “ما این منابع را داریم که در غیر این صورت یک مشکل است.” “ما می توانیم از این منابع برای استخراج مواد معدنی ارزشمند برای استقلال خود استفاده کنیم.”

این مواد معدنی در یک زمان حساس به دست می آیند. به طور خاص ، عناصر نادر خاکی نئودیمیم و دیسپروزیم برای آهن ربا های قدرتمند مورد استفاده در توربین های بادی دریایی و موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی ضروری است. گزارش اخیر آژانس بین المللی انرژی پیش بینی کرده است که تا سال 2040 ، تقاضای انرژی پاک از این مواد معدنی می تواند سه تا هفت برابر بیشتر از امروز باشد.

زغال سنگ پایه اراضی نادر
دانشمندان در حال استخراج هسته ذغال سنگ در وایومینگ برای نمونه برداری از عناصر کمیاب زمین هستند.
دانشگاه وایومینگ

چین در حال حاضر بر بازار زمین نادر تسلط دارد ، 60 درصد از تولید زمین کمیاب و 90 درصد از تصفیه و تولید آهنربا جهانی را در سال 2019 تشکیل می دهد. برای دولت بایدن ، که وعده داده است که انتقال به انرژی پاک به محصولات ساخته شده در آمریکا متکی خواهد بود ، اعتماد به یک دشمن خارجی به عنوان یک جز key اصلی در آینده انرژی ما یک مشکل است. با این حال ، مشکل دیگر این است که با درمان متداول خاکی های کمیاب ، زباله های سمی و رادیواکتیو تولید می شود که تأثیر جدی بر سلامت انسان و محیط زیست دارد.

ضایعات ذغال سنگ در چندین طعم مختلف وجود دارد. خاکستر ذغال وجود دارد که توسط نیروگاه های زغال سنگ تولید می شود. امروزه بیش از 700 دریاچه خاکستر و محل دفن زباله در 43 کشور جهان و بیشتر در نیمه شرقی کشور پراکنده است. بر اساس تحقیقاتی که توسط Earthjustice انجام شده است ، بسیاری از آنها مقدار خطرناکی از مواد سمی را در آب های زیرزمینی نشت می کنند. استخراج زغال سنگ انواع دیگری از زباله ها را تولید می کند ، از جمله آب اسیدی ، غنی از فلزات سنگین معروف به زهکشی اسید ، و همچنین انبوهی از زباله های دفن شده در کنار معادن. معادن متروکه ذغال سنگ که نیاز به تمیزکاری دارند را می توان در سراسر کشور یافت که بیشتر آنها در پنسیلوانیا ، ویرجینیای غربی و کنتاکی واقع شده اند. اداره مدیریت سرزمین تخمین می زند که نزدیک به 5200 مکان استخراج معدن ذغال سنگ متروکه وجود دارد که هنوز به طور کامل در سراسر کشور احیا نشده است.

استخراج زمین های نادر از این زباله ها می تواند به ایالات متحده کمک کند تا ضمن حل یک مشکل زیست محیطی ، نیازهای منابع را برآورده کند. در حالی که سنگ معدن خاکی کمیاب معمولی که امروزه در مکانهایی مانند چین استخراج می شود دارای غلظت بالاتری از این فلزات نسبت به زباله ذغال سنگ است ، این نوع غالباً غالباً دارای غلظتهای نسبتاً زیادی از خاکهای نادر سنگین مانند دیسپروزیم است که یافتن آنها در سنگ معادن معمولی دشوارتر است. وی گفت: دانشمندان آزمایشگاه ملی فناوری انرژی در وزارت انرژی ، که از سال 2014 در حال مطالعه نحوه استخراج زمین های نادر از زباله های زغال سنگ هستند ، قبلاً نشان داده اند که می توان از مخلوط آنها با “خلوص بسیار بالا” در آزمایشگاه استفاده کرد. ماریان آلوین ، رئیس زمین نادر و فناوری معدنی حیاتی در آزمایشگاه ملی فناوری انرژی.

و در حالی که هیچ کس به طور دقیق نمی داند چه مقدار ماده خاکی کمیاب در انبوه خاکستر ذغال سنگ ، حوضه های زباله و زهکشی معادن اسید در کشور پنهان شده است ، آلوین می گوید که فقط در منطقه آپالاچی ، حدود 6000 متریک تن از زمین های نادر از طریق معدن اسید جریان دارد هر سال تخلیه می شود تقاضای سالانه زمین های نادر در ایالات متحده در حدود 12000 تا 13000 متریک تن است.

آلوین گفت: “تخمین های بسیار دقیق به ما می گویند که آیا می توانیم 100 درصد از زمین های نادر را از هر یک از این نوع زباله ها استخراج کنیم.” “ما مقدار قابل توجهی مواد خواهیم داشت که می تواند برای استفاده در دسترس باشد.”.

بودجه اخیر 19 میلیون دلاری DOE قصد دارد دقیق تر این تخمین ها را بزند. هر یک از گروه های تحقیقاتی که کمک هزینه دریافت کرده اند ، دو سال آینده را صرف ارزیابی منابع کمیاب خاکی موجود در ذخایر زغال سنگ و مواد زائد زغال سنگ در مناطق مختلف کشور و همچنین بررسی چگونگی گنجاندن مشاغل و صنایع محلی در این زنجیره می کنند. تأمین زمین های نادر از زغال سنگ. اگر یافته های اولیه امیدوار کننده باشد ، پروژه ها بودجه بیشتری برای شروع اجرای برنامه های خود از طریق کارخانه های آزمایشی جدید ، مراکز نوآوری و آموزش نیروی کار دریافت می کنند. در مجموع ، DOE قصد دارد 122 میلیون دلار برای تلاش طی 10 سال اختصاص دهد. اسکات کوئیلینان ، مدیر مرکز تحقیقات زمین شناسی اقتصادی در دانشگاه وایومینگ ، که دو دریافت از 13 کمک هزینه را دریافت کرده است ، گفت که این یک جدول زمانی واقعی برای رساندن این فناوری نوپا به آمادگی تجاری است.

“من ما فکر می کنیم که توسعه فن آوری و اثبات آن در زمین حدود سه سال طول می کشد و سپس مقیاس سازی در مقیاس نمایشی چند سال طول می کشد. ” “بنابراین ، من فکر می کنم شما به دنبال مقیاس پنج تا هفت ساله برای اجرای تجاری هستید.

زالوی آب حاصل از معدن ذغال سنگ در نزدیکی كیفورد ، ویرجینیا غربی ، تخلیه توسط اسید سولفوریك و سایر ضایعات معدن به رنگ نارنجی درآمده است.
مایکل ویلیامسون / واشنگتن پست از طریق گتی ایماژ

قبل از اینکه بتوانیم توده های خاکستر ذغال سنگ کشور را به عملیاتی تجاری و گسترده برای استخراج زمین های کمیاب تبدیل کنیم ، موانع زیادی وجود دارد که باید برطرف شوند. اول ، دانشمندان باید امیدوار کننده ترین سایت های استخراج معادن کمیاب زمین را شناسایی کنند – این کار آسان نیست ، با توجه به اینکه در هزاران سایت مختلف زباله زغال سنگ در سراسر کشور تغییرات زیادی وجود دارد. آنها همچنین باید فرایندهای تمیزتر و کارآمدتری را برای جداسازی و تصفیه مناطق کمیاب مورد علاقه فرد ایجاد کنند. پیسوپاتی از پن به گریست گفت: “در حال حاضر این یک چالش بزرگ است” ، با اشاره به اینکه علاوه بر استفاده از مقدار زیادی اسید و سایر مواد شیمیایی خورنده ، تکنیک های جداسازی فعلی “بسیار گران هستند”.

استفان اوبورنی ، دانشمند در سازمان زمین شناسی کانزاس که در یکی از تلاش های تحقیقاتی جدید به رهبری مرکز تحقیقات دانشگاه کانزاس نقش دارد ، گفت: “ما باید راه های زیست محیطی را برای این کار پیدا کنیم.” “این قسمت سخت است.”

اگر بتوان روشهای پاک کننده تری را ایجاد کرد ، حذف خاک های کمیاب از زباله های ذغال سنگ می تواند فواید زیست محیطی داشته باشد. آلوین می گوید که “کاملا منطقی” خواهد بود که استخراج معادن کمیاب زمین با تلاش بیشتر برای پاکسازی معدن زغال سنگ ، با استفاده از بخشی از عواید حاصل از بازسازی زمین های نادر برای پرداخت هزینه های ترمیم ، یک معدن ذغال سنگ تلاش شود.

ویرجینیا مک لامر ، زمین شناس ارشد اقتصادی در اداره زمین شناسی و منابع معدنی در نیومکزیکو گفت: “ما در حال حاضر به طور فعال بسیاری از این معادن متروکه را بازسازی می کنیم.” “اگر درست باشد که در این زباله ها زمین کمیاب وجود دارد ، پس از آن جذاب می شود. “

آرون مینتز ، شورای سیاسی ارشد سازمان غیرانتفاعی محیط زیست ، معتقد است “پتانسیل” برای منابع معدنی مانند زمین های نادر از زباله های زغال سنگ وجود دارد ، زیرا قوانین و سیاست های سختگیرانه ای برای حمایت از پاکسازی آن از جمله برای الزام آلودگی به پرداخت هزینه در یک صندوق بازیابی معدن. با این حال ، مینتز اظهار داشت که تمایل دارد بیشتر به بازیافت زمین های نادر از این فناوری توجه کند ، هم برای کاهش تقاضای استخراج و هم برای جلوگیری از دفع این مواد معدنی در محل های دفن زباله. تخمین زده می شود که امروزه کمتر از 1٪ از زمین های نادر بازیافت شود. مینسس گفت: “زمین نادر در این کشور واقعاً کم بازیافت می شود و فقط یک افزایش متوسط ​​در بازیافت می تواند واقعاً تأثیر بسزایی داشته باشد.”

خبر خوب این است که توسعه روش های بازیافت زمین های نادر از تلفن های همراه و استخراج آنها از زباله های زغال سنگ اهداف چندان متفاوتی نیست. اریک شلتر ، شیمی دان و مدیر مرکز جداسازی پایدار فلزات در دانشگاه پنسیلوانیا گفت: “صادقانه بگویم ، مشکلات نسبتاً مشابهی وجود دارد.” “اگر در غلظت زمین های کمیاب به دور از زغال سنگ و محصولات فرعی ذغال سنگ دستیابی جدی داشته باشید ، می توانید از آن در فناوری نیز استفاده کنید.”

مکانهایی مانند ژیلت حداقل برای این دستیابی آماده هستند. طی دهه گذشته ، تولید زغال سنگ در کمپبل بیش از 40 درصد کاهش یافته است زیرا گاز طبیعی ارزان قیمت و اخیراً تجدیدپذیر ارزان قیمت ، بازار انرژی را در اختیار گرفته است. ویروس کرونا ویروس حتی تقاضای بیشتری برای زغال سنگ دیده است. با کاهش تقاضا برای زغال سنگ ، منبع اصلی درآمد جوامع معدنی خشک می شود. جیم فورد ، مشاور انرژی کمیسیون کمبل شهرستان که در آن ژیلت مستقر است ، می گوید که این جوامع نمی خواهند بدون مشکل از بین بروند ، که تلاش برای تولید محصولات پیشرفته مانند کربن فعال از زغال سنگ را بر عهده دارد.

فورد با اشاره به سوزاندن زغال سنگ برای تأمین انرژی گفت: “زغال سنگ حرارتی خوب است.” “اما همه چیز در حال تغییر است. در اینجا نیز پذیرش “سلام ، اگر ما می خواهیم از نظر بقیه جهان و سایر کشورها معتبر بمانیم ، باید تغییر کنیم” نیز گسترده است.




[ad_2]

منبع: nama-news.ir

ایندکسر