מקור: כריית אזומהם יסודות אדמה נדירים ואיפה הם נמצאים?יסודות אדמה נדירים (REES) כוללים 17 אלמנטים מתכתיים, המורכבים מ -15 לנטנידים בטבלה התקופתית:LanthanumCeriumPraseodymiumNeodymiumפרומטיוםסמריוםאירופהגאדוליניוםטרביוםדיספרוזיוןהולמיוםארביוםתוליוםYtterbiumUtetiumסקנדיוםYttriumרובם אינם נדירים כמו ששם הקבוצה מרמז, אך נקראו במאות ה -18 וה -19, בהשוואה לאלמנטים 'אדמה' נפוצים אחרים כמו ליים ומגנזיה.Cerium הוא ה- REE הנפוץ ביותר ושופע יותר מאשר נחושת או עופרת.עם זאת, במונחים גיאולוגיים, לעיתים רחוקות נמצאים ריס במפקדים מרוכזים שכן תפרי פחם, למשל, מקשים עליהם על מכרה.במקום זאת הם נמצאים בארבעה סוגי סלע עיקריים לא שכיחים; קרבונטיטים, שהם סלעים דגירים לא שגרתיים הנגזרים ממגמות עשירות קרבונט, הגדרות איגניות אלקליין, מרבצי חימר של ספיחת יונים, ומפקדות מונזיט-קסנוטי-נושאים.סין מכרה 95% מאלמנטים אדמה נדירים כדי לספק את הביקוש לאורח החיים היי-טק ואנרגיה מתחדשתמאז סוף שנות התשעים שלטה סין לייצור REE, תוך שימוש במפקדות חימר של ספיחת יונים משלה, המכונה 'חרס דרום סין'.זה חסכוני לסין לעשות מכיוון שפקדי החימר פשוטים לחילוץ REEs משימוש בחומצות חלשות.אלמנטים נדירים של כדור הארץ משמשים לכל מיני ציוד היי-טק, כולל מחשבים, שחקני DVD, טלפונים סלולריים, תאורה, סיבים אופטיים, מצלמות ודוברים, ואפילו ציוד צבאי, כמו מנועי סילון, מערכות הדרכת טילים, לוויינים והגנה נגד טילים.המטרה של הסכם האקלים בפריס לשנת 2015 היא להגביל את ההתחממות הגלובלית מתחת ל -2 ˚C, רצוי 1.5 מעלות צלזיוס, רמות טרום-תעשייתיות. זה הגביר את הביקוש לאנרגיה מתחדשת ומכוניות חשמליות, המחייבות גם את ריס לפעול.בשנת 2010, סין הודיעה כי תפחית את יצוא ה- REE למלא את עליית הביקוש שלה, אך גם לשמור על עמדתה הדומיננטית לאספקת ציוד היי-טק לשאר העולם.סין נמצאת גם בעמדה כלכלית חזקה לשלוט על אספקת REEs הדרושים לאנרגיות מתחדשות כמו פאנלים סולאריים, רוח וטורבינות כוח גאות ושפל, כמו גם כלי רכב חשמליים.דשן פוספוגיפסPhosphogypsum הוא תוצר לוואי של דשן ומכיל אלמנטים רדיואקטיביים המופיעים באופן טבעי כמו אורניום ותוריום. מסיבה זו, הוא מאוחסן ללא הגבלת זמן, עם סיכונים קשורים לאדמה, אוויר ומים מזהמים.לפיכך, חוקרים מאוניברסיטת פן סטייט, המציאו גישה רב שלבי באמצעות פפטידים מהונדסים, מיתרים קצרים של חומצות אמינו שיכולות לזהות במדויק ולהפריד בין REEs באמצעות קרום מפותח במיוחד.מכיוון שאינן מספיקות שיטות ההפרדה המסורתיות, הפרויקט נועד לתכנן טכניקות הפרדה חדשות, חומרים ותהליכים.את העיצוב מוביל דוגמנות חישובית, שפותחה על ידי רחל גטמן, החוקרת הראשית ופרופסור חבר להנדסה כימית וביומולקולרית בקלמסון, עם החוקרים כריסטין דובל וג'ולי רנר, ומפתחים את המולקולות שיוכלו להילחץ לריס ספציפית.גרינלי יבחן כיצד הם מתנהגים במים ויעריך את ההשפעה הסביבתית ואת הפוטנציאלים הכלכליים השונים תחת מצבי תכנון ותפעול משתנים.פרופסור להנדסה כימית לורן גרינלי, טוען כי: "כיום, 200,000 טון של יסודות כדור הארץ נדירים נלכדים בפסולת פוספוגיפס לא מעובדת בפלורידה בלבד."הצוות מזהה כי התאוששות מסורתית קשורה למחסומים סביבתיים וכלכליים, לפיהם הם מתאוששים כיום מחומרים מורכבים, הדורשים שריפת דלקים מאובנים והם עתירי עבודההפרויקט החדש יתמקד בשחזורם בצורה בר -קיימא ועשוי להתגלגל בקנה מידה גדול יותר לתועלות סביבתיות וכלכליות.אם הפרויקט יצליח, הוא יכול גם להפחית את התלות של ארה"ב בסין למתן יסודות כדור הארץ נדירים.מימון פרויקטים של קרן המדע הלאומיתפרויקט REE של פן סטייט ממומן על ידי מענק לארבע שנים של 571,658 דולר, בהיקף של 1.7 מיליון דולר, והוא שיתוף פעולה עם קייס ווסטרן רזרב ואוניברסיטת קלמסון.דרכים אלטרנטיביות לשחזור יסודות אדמה נדיריםהתאוששות RRE מתבצעת בדרך כלל באמצעות פעולות בקנה מידה קטן, בדרך כלל על ידי שטיפה ומיצוי ממס.אף על פי שתהליך פשוט, שטיפה דורשת כמות גבוהה של ריאגנטים כימיים מסוכנים, כך גם לא רצוי מבחינה מסחרית.מיצוי ממס הוא טכניקה יעילה אך אינה יעילה במיוחד מכיוון שהיא אינטנסיבית לעבודה וגוזלת זמן.דרך נפוצה נוספת להתאוששות REE היא באמצעות אגרומינציה, המכונה גם מכרה אלקטרונית, הכוללת הובלת פסולת אלקטרונית, כמו מחשבים ישנים, טלפונים וטלוויזיה ממדינות שונות לסין לצורך מיצוי REE.על פי תוכנית הסביבה של האו"ם, יותר מ -53 מיליון טונות של פסולת אלקטרונית נוצרו בשנת 2019, כאשר כ -57 מיליארד דולר חומרי גלם המכילים REE ומתכות.למרות שלעתים קרובות נקבע כשיטה בר -קיימא של חומרי מיחזור, זה לא ללא מערך בעיות משלה שעדיין צריך להתגבר עליהן.אגרומינציה דורשת שטח אחסון רב, מפעלי מיחזור, פסולת הטמנה לאחר התאוששות REE, וכרוכה בעלויות הובלה, הדורשות שריפת דלקים מאובנים.לפרויקט אוניברסיטת פן סטייט יש פוטנציאל להתגבר על כמה מהבעיות הקשורות לשיטות התאוששות REE מסורתיות אם הוא יכול לספק את היעדים הסביבתיים והכלכליים שלו.זמן ההודעה: Jul-04-2022
