„Ameryka może rozwiązać problem z pierwiastkami ziem rzadkich dzięki… odpadom”
Nowe źródło cennych surowców w popiele węglowym
Czy można wyciągnąć cenne surowce z odpadów? A gdyby tak dosłownie podnieść je z popiołów? Naukowcy z USA przekonują, że jest to możliwe. Badania sugerują, że popiół węglowy, będący produktem ubocznym spalania węgla, może stać się kluczowym zasobem w dostarczaniu pierwiastków ziem rzadkich, które odgrywają kluczową rolę w nowoczesnych technologiach.
Wykorzystanie popiołu węglowego jako źródła pierwiastków ziem rzadkich
Zespół badawczy pod kierunkiem Bridget Scanlon z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin (UT) odkrył, że w popiole węglowym w USA znajduje się potencjalnie nawet 11 milionów ton pierwiastków ziem rzadkich. To aż osiem razy więcej niż obecnie wynoszą krajowe rezerwy tych surowców. Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie International Journal of Coal Science & Technology wskazują, że metoda ta może znacząco zwiększyć krajowe zasoby pierwiastków ziem rzadkich bez konieczności prowadzenia nowych, kosztownych i szkodliwych dla środowiska działań górniczych.
„To naprawdę przykład zamiany 'śmieci w skarb’” – podkreśliła Scanlon w oficjalnym oświadczeniu Uniwersytetu Teksańskiego.
Dlaczego pierwiastki ziem rzadkich są tak ważne?
Pierwiastki ziem rzadkich to 17 unikalnych elementów chemicznych, które są niezbędne w wielu nowoczesnych technologiach. Znajdują zastosowanie m.in. w smartfonach, telewizorach z płaskim ekranem, bateriach, magnesach, turbinach wiatrowych czy panelach słonecznych. Obecnie Stany Zjednoczone importują 75% tych surowców z Chin, co czyni ten rynek bardzo zależnym od zagranicznych dostaw. Badania pokazują jednak, że popiół węglowy w USA może zawierać pierwiastki ziem rzadkich o szacunkowej wartości 8,4 miliarda złotych.
Popiół węglowy – nieoceniony zasób krajowy
Jak zauważył Davin Bagdonas z Uniwersytetu Wyoming, będący współautorem badań: „Mamy ogromne ilości tego materiału w całym kraju. Co więcej, wstępny proces wydobycia minerałów gospodarczych został już wykonany – przez naturę i przemysł”.
Nie wszystkie popioły węglowe są jednak równie bogate w pierwiastki ziem rzadkich. Ilość użytecznych minerałów zależy m.in. od miejsca pochodzenia popiołu. Na przykład popiół z Basenu Appalachów zawiera więcej tych pierwiastków niż popiół z Basenu Rzeki Powder, ale to właśnie z tego drugiego łatwiej wydobywać pierwiastki ziem rzadkich.
Choć zawartość pierwiastków ziem rzadkich w popiele węglowym jest mniejsza niż w tradycyjnych złożach geologicznych, istnieje wyraźna przewaga – Stany Zjednoczone dysponują ogromnymi ilościami popiołu węglowego na swoim terytorium. Szacunki mówią, że z odpadów wytworzonych w latach 1985–2021 można odzyskać aż 1,87 miliarda ton tego materiału, co stanowi obiecujący zasób do dalszego wykorzystania.
Wyzwania i potencjał ekonomiczny
„Pomysł odzyskiwania pierwiastków ziem rzadkich z odpadów wydaje się logiczny. To zdroworozsądkowe podejście” – zauważył Chris Young, dyrektor strategiczny firmy Element USA, specjalizującej się w wydobyciu minerałów z odpadów przemysłowych. Dodał jednak, że wyzwaniem pozostaje przekształcenie tej wizji w opłacalne rozwiązanie ekonomiczne.
Naukowcy nadal testują opłacalność tej metody, a jej szerokie zastosowanie w praktyce zależy od osiągnięcia odpowiedniej efektywności ekonomicznej. Niemniej jednak, perspektywa wykorzystania popiołów z przeszłości jako cennego zasobu na przyszłość wydaje się niezwykle obiecująca.
Podsumowanie
Odzyskiwanie pierwiastków ziem rzadkich z popiołu węglowego to innowacyjna koncepcja, która może zrewolucjonizować sposób, w jaki postrzegamy odpady przemysłowe. Zamiast traktować je jako problem, naukowcy sugerują przekształcenie ich w kluczowy zasób, który wzmocni niezależność gospodarczą i technologiczną USA. Choć droga do pełnej realizacji tego pomysłu jest jeszcze długa, badania pokazują, że w popiołach przeszłości kryje się potencjał na miarę przyszłości.
