ذكاء اصطناعي

في عهد صفقة المعادن النادرة مع أوكرانيا.. اكتشافٌ احتياطيٍّ هائلٍ من العناصر الأرضية النادرة بقيمة 8.4 مليار دولار في أمريكا

فريق العمل
فريق العمل

3 د

اكتشف باحثون في جامعة تكساس احتياطيًا هائلًا من العناصر الأرضية النادرة داخل رماد الفحم بقيمة 8,4 مليار دولار.

يمكن أن يصل الاحتياطي الكلي لهذه العناصر إلى 11 مليون طن، وهو ما يفوق الاحتياطيات الحالية للولايات المتحدة بثمانية أضعاف.

تؤثر الاختلافات الجغرافية في تركيز المعادن على الجدوى الاقتصادية للاستخراج، حيث تتمتع بعض المناطق بنسبة استخلاص أعلى من غيرها.

بالرغم من التحديات التقنية، فإن هناك اهتمامًا متزايدًا من الحكومة والقطاع الخاص لتطوير تقنيات استخراج المعادن النادرة من رماد الفحم، مما قد يعزز الاستقلالية الأمريكية في هذا المجال.

في تطور علمي قد يعيد رسم مستقبل التكنولوجيا في الولايات المتحدة، كشف باحثون من جامعة تكساس في أوستن عن كنز خفي يقدر بـ8.4 مليار دولار، يتمثل في احتياطي هائل من العناصر الأرضية النادرة داخل رماد الفحم. ونُشرت هذه النتائج الثورية في مجلة "العلوم والتكنولوجيا للفحم"، ما يفتح آفاقًا جديدة أمام تقليل اعتماد الولايات المتحدة على الواردات وتعزيز أمنها في مجال المعادن الاستراتيجية.


رماد الفحم: من نفايات صناعية إلى مصدر استراتيجي

رماد الفحم، وهو المخلفات الدقيقة الناتجة عن حرق الفحم لإنتاج الطاقة، تراكم عبر أجيال في أنحاء الولايات المتحدة. تقليديًا، كان يُنظر إليه على أنه نفايات صناعية يتم التخلص منها في مكبات أو يُعاد استخدامه في مواد البناء مثل الأسمنت. إلا أن التطورات الحديثة في علوم الجيولوجيا وتقنيات استخراج المعادن أظهرت إمكانات هائلة لهذه المخلفات، حيث يمكن إعادة تدويرها لاستخلاص معادن نادرة بالغة الأهمية.

تقول البروفسورة بريدجيت سكانلون، الباحثة الرئيسية في الدراسة وأستاذة في مكتب الجيولوجيا الاقتصادية بجامعة تكساس:


"هذا الاكتشاف يُجسد حقًا مبدأ تحويل النفايات إلى ثروة. نحن نحاول إغلاق دورة الإنتاج من خلال استعادة الموارد من النفايات وتقليل الأثر البيئي في الوقت ذاته".


كنز مخفي في مرأى الجميع

تشير التقديرات إلى أن احتياطي الولايات المتحدة من العناصر الأرضية النادرة داخل رماد الفحم قد يصل إلى 11 مليون طن، وهو ما يعادل تقريبًا ثمانية أضعاف الاحتياطي الأمريكي المصنف حاليًا. وتعد هذه الدراسة أول تقييم شامل على المستوى الوطني لرماد الفحم كمصدر محتمل للعناصر الأرضية النادرة، ما يوفر أساسًا علميًا قويًا لمزيد من الاستكشافات والاستثمارات.

ويعلق دافين باقدوناس، الباحث في جامعة وايومنغ، قائلًا:


"هناك كميات هائلة من هذا الرماد منتشرة في أنحاء البلاد، والميزة الأساسية هي أن عملية الفصل الأولية للمعادن تمت بالفعل أثناء حرق الفحم، مما يقلل الحاجة إلى عمليات استخراج مكلفة ومستهلكة للطاقة".


تفاوت إقليمي في تركيز المعادن النادرة

تختلف نسب تركيز العناصر الأرضية النادرة في رماد الفحم بحسب المنطقة، وهو ما يؤثر على الجدوى الاقتصادية لاستخراجها:

  • حوض الأبلاش يحتوي على أعلى تركيز، بمعدل 431 ملليغرام لكل كيلوغرام، لكن 30% فقط من هذه العناصر يمكن استخلاصها بسهولة.
  • حوض نهر الباودر يتميز بتركيز أقل (264 ملليغرام لكل كيلوغرام)، لكن معدل استخلاصه يصل إلى 70%، مما يجعله أكثر قابلية للاستثمار.
  • مناطق أخرى مثل حوض إلينوي تحتوي على نسب متفاوتة بين الحوضين السابقين، مما يوفر فرصًا إضافية لاستخلاص الموارد.

ويؤكد الباحثون أن هذه الفروقات الإقليمية تلعب دورًا حاسمًا في تحديد المواقع الأكثر جدوى اقتصاديًا، حيث تقول البروفسورة سكانلون:


"لم يسبق أن أُجري تحليل واسع النطاق بهذا الشكل، وهذه الدراسة توفر أساسًا للبحث التفصيلي مستقبلاً".

يُشار إلى أنه بين عامي 1985 و2021، أنتجت الولايات المتحدة نحو 1.87 مليار طن من رماد الفحم، وما يزال نحو 70% منه متاحًا للاستخراج، مما يعزز الإمكانات الاقتصادية لهذا المصدر.


التحديات والفرص أمام الصناعة

رغم أن هذا الاكتشاف يمثل خطوة كبيرة، فإن استخراج العناصر الأرضية النادرة من رماد الفحم لا يزال في مراحله المبكرة، حيث تقتصر الجهود الحالية على المختبرات والمشاريع التجريبية. ومع ذلك، بدأ اهتمام الحكومة الأمريكية يتزايد، حيث تبنت وزارة الطاقة المنهجية المستخدمة في الدراسة لإجراء تقييم وطني أوسع.

وفي القطاع الخاص، تقود شركة Element USA جهودًا لتطوير تقنيات فصل المعادن النادرة من رماد الفحم. ووفقًا لكريس يونغ، الرئيس التنفيذي للاستراتيجية في الشركة، فإن "تحويل المخلفات إلى مصدر للمعادن الاستراتيجية فكرة منطقية، لكن التحدي الحقيقي هو تحويلها إلى مشروع اقتصادي مربح".

ذو صلة

نحو استقلالية معدنية للولايات المتحدة

مع استثمارات مناسبة ودعم حكومي وبنية تحتية متطورة، قد تصبح الولايات المتحدة قادرة على استخراج جزء كبير من حاجتها للعناصر الأرضية النادرة من مواردها الداخلية، مما يقلل اعتمادها على الاستيراد، خصوصًا من الصين، ويؤمن المعادن الحيوية للتقنيات المستقبلية، بما في ذلك البطاريات والمغناطيسات والطاقة المتجددة.

ذو صلة