خَبَرَيْن logo

كنز العناصر النادرة في رماد الفحم المتخلف

تقبع ملايين الأطنان من رماد الفحم في مكبات النفايات، لكن دراسة جديدة تكشف عن كنز من العناصر الأرضية النادرة في هذا المخلفات. هل يمكن أن تكون هذه النفايات مفتاحاً للطاقة النظيفة؟ اكتشف المزيد على خَبَرَيْن.

التصنيف:مناخ
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

اكتشاف المعادن النادرة في رماد الفحم

تقبع ملايين الأطنان من رماد الفحم المتبقي من حرق أقذر أنواع الوقود الأحفوري على كوكب الأرض في البرك ومطامر النفايات، وهي قادرة على التسرب إلى المجاري المائية وتلويث التربة. ولكن هذه النفايات السامة قد تكون أيضًا كنزًا دفينًا للعناصر الأرضية النادرة اللازمة لدفع العالم نحو الطاقة النظيفة.

تحليل رماد الفحم ومحتواه من العناصر النادرة

قام العلماء بتحليل رماد الفحم من محطات توليد الطاقة في جميع أنحاء الولايات المتحدة ووجدوا أنه يمكن أن يحتوي على ما يصل إلى 11 مليون طن من العناصر الأرضية النادرة - ما يقرب من ثمانية أضعاف الكمية التي تمتلكها الولايات المتحدة في الاحتياطيات المحلية - بقيمة حوالي 8.4 مليار دولار، وفقًا لـ بحث حديث بقيادة جامعة تكساس في أوستن.

فوائد استعادة العناصر النادرة من النفايات

قالت بريدجيت سكانلون، مؤلفة الدراسة وأستاذة الأبحاث في كلية جاكسون لعلوم الأرض في جامعة تكساس في أوستن، إن هذا يوفر مصدرًا محتملًا ضخمًا للعناصر الأرضية النادرة المحلية دون الحاجة إلى تعدين جديد. وقالت: "هذا يجسد حقًا شعار "تحويل القمامة إلى كنز". "نحن نحاول بشكل أساسي إغلاق الدورة واستخدام النفايات واستعادة الموارد الموجودة في النفايات."

أهمية العناصر الأرضية النادرة في التكنولوجيا النظيفة

شاهد ايضاً: سوريا تقول إن حرائق الغابات في محافظة اللاذقية الشمالية الغربية قد تم احتواؤها بعد 10 أيام

هذه العناصر المسماة بالتربة النادرة هي مجموعة من العناصر المعدنية التي تحمل أسماء مثل السكانديوم والنيوديميوم والإيتريوم، والتي توجد في باطن الأرض. ولها دور حاسم في التكنولوجيا النظيفة، بما في ذلك السيارات الكهربائية والألواح الشمسية وتوربينات الرياح.

على الرغم من اسمها، فإن هذه المعادن ليست نادرة في الطبيعة، ولكن قد يكون من الصعب استخراجها وفصلها عن الخام الذي يحيط بها بحيث يفوق الطلب عليها العرض.

التحديات المرتبطة بإمدادات العناصر النادرة

فمع ابتعاد العالم عن الوقود الأحفوري الذي يسخّن الكوكب، ستكون هناك حاجة إلى المزيد من المعادن الأرضية النادرة. ومن [المتوقع أن يرتفع الطلب على هذه المعادن إلى سبعة أضعاف المستويات الحالية بحلول عام 2040، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

اعتماد الولايات المتحدة على استيراد المعادن النادرة

شاهد ايضاً: مع تراجع العواصف القاتلة في تكساس، تتوجه الأنظار نحو استجابة الحكومة للفيضانات

ومع ذلك، لا تزال إمدادات الولايات المتحدة قليلة. فمنجمها الوحيد واسع النطاق للأتربة النادرة هو منجم ماونتن باس في كاليفورنيا. تستورد البلاد حاليًا أكثر من 95% من عناصرها الأرضية النادرة، وتأتي الغالبية العظمى منها من الصين، مما يطرح مشاكل في سلسلة الإمداد والأمن.

البحث عن مصادر غير تقليدية للعناصر النادرة

وقال سكانلون لشبكة CNN: "نحن بحاجة إلى تحسين الوضع". وقالت إنه لهذا السبب كان هناك تحرك للبحث عن مصادر غير تقليدية للأتربة النادرة، "وأحد هذه المصادر هو الفحم والمنتجات الثانوية للفحم."

عمليات استخراج العناصر النادرة من رماد الفحم

يحتوي رماد الفحم على تركيزات منخفضة نسبياً من العناصر الأرضية النادرة مقارنة بما يمكن استخراجه مباشرة من الرواسب الجوفية. والميزة هي أنه متاح بسهولة. يتم إنتاج حوالي 70 مليون طن من رماد الفحم كل عام في الولايات المتحدة.

تحديد مواقع الفحم وتأثيرها على الاستخراج

شاهد ايضاً: مع اقتراب رسوم ترامب الجمركية، تواجه صناعة الطاقة الشمسية في جنوب شرق آسيا دمارًا كبيرًا

"هناك كميات هائلة من هذه المادة في جميع أنحاء البلاد. كما أن عملية الاستخراج الأولية... متوفرة بالفعل بالنسبة لنا"، كما قال دافين باغدوناس، وهو مؤلف مشارك في الدراسة وعالم أبحاث في جامعة وايومنغ.

ووجدت الدراسة أن المكان الذي يأتي منه الفحم يحدد مدى سهولة استخراج التربة النادرة.

يحتوي رماد الفحم من حوض الأبلاش على أعلى كميات من العناصر الأرضية النادرة، ولكن يمكن استخراج 30% فقط. يحتوي رماد الفحم من حوض نهر باودر، الذي يمتد بين ولايتي وايومنغ ومونتانا، على أقل متوسط تركيز للعناصر ولكن يمكن استخراج أكثر من 70% منه.

التكاليف والآثار البيئية لاستخراج العناصر النادرة

شاهد ايضاً: واجه مسؤولو ترامب صعوبة في إعادة تعيين موظفي الأسلحة النووية بعد فصل المئات

قال بول زيمكيفيتش، مدير معهد أبحاث المياه في جامعة ويست فيرجينيا الذي لم يشارك في الدراسة، إن عملية الاستخراج من رماد الفحم قد تكون مكلفة. وقال لـ CNN إنه يجب موازنة تكاليف التعدين مقابل كمية المنتج التي يمكن استخلاصها.

"هناك حاجة إلى أحماض وقواعد قوية لاستخراج العناصر الأرضية النادرة. وكلاهما مكلف." قال زيمكيفيتش. وأضاف أن رماد الفحم من الغرب يمكن أن يحتوي على تركيزات أعلى من المعادن القلوية، وهو ما سيزيد من التكاليف لأن القلوية تعادل الحمض.

وكلما زادت المواد الكيميائية المطلوبة للعملية، زادت الآثار البيئية المحتملة.

الاستثمار في استخراج العناصر النادرة

شاهد ايضاً: هل تشعر أن مدينتك أصبحت أكثر تلوثًا بالجرذان من أي وقت مضى؟ أعداد الجرذان في ارتفاع، والعلماء يقولون إنهم اكتشفوا السبب.

كما أضاف زيمكيفيتش أن العناصر الأرضية النادرة لا تشكل سوى نسبة ضئيلة من رماد الفحم، لذا فإن استخراجها "لن يغير من الحجم الذي يتطلب التخلص منه وتخزينه". ويحتوي رماد الفحم على ملوثات مثل الزئبق والزرنيخ والرصاص، مما يجعله مجرى نفايات محفوف بالمخاطر.

ومع ذلك، يشير مؤلفو الدراسة إلى أن القيمة الناتجة عن استخراج المعادن الأرضية النادرة يمكن استخدامها لتعويض تكاليف تحسين طريقة تخزين رماد الفحم وإدارته.

استثمار الحكومة الأمريكية في مشاريع الاستخراج

في أبريل/نيسان، أعلنت إدارة بايدن عن استثمار 17.5 مليون دولار في مشاريع لاستخراج العناصر الأرضية النادرة من الفحم ونفاياته.

شاهد ايضاً: رسم ملامح تأثير التغير المناخي على النزوح العالمي

وقالت وزيرة الطاقة جينيفر جرانهولم في بيان في ذلك الوقت إن هذا التمويل "سيزيد من أمننا القومي بينما يساعد في إعادة بناء قطاع التصنيع الأمريكي وتنشيط مجتمعات الطاقة والتعدين في جميع أنحاء البلاد".

المخاوف من استخدام رماد الفحم كمصدر للطاقة

وقد أعرب البعض عن مخاوفهم من أن تحويل رماد الفحم إلى شيء ذي قيمة قد يُستخدم للدفع نحو المزيد من الفحم، وهو أقذر أنواع الوقود الأحفوري الذي يعمل على تدفئة الكوكب.

الهدف من استعادة القيمة من الفحم

وهو أمر لا يقلق سكانلون كثيرًا. قال سكانلون: "سنستخدم النفايات القديمة في معظمها". يوجد حاليًا أكثر من 2 مليار طن من رماد الفحم المخزن في جميع أنحاء الولايات المتحدة، وفقًا لوزارة الطاقة. وقال متحدث باسم وزارة الطاقة: "لا يوجد ما يشير إلى أن الاعتماد المستقبلي على رماد الفحم كمادة وسيطة للمواد الحيوية سيحفز طاقة الفحم".

شاهد ايضاً: العلماء يكتشفون أكبر شعاب مرجانية في العالم بحجم يسمح برؤيتها من الفضاء

وقال سكانلون إن الهدف الأوسع نطاقًا هو إيجاد طرق للحصول على مجموعة من المنتجات من الفحم بالإضافة إلى المواد الأرضية النادرة، لاستخراج قيمة منه دون حرقه.

أخبار ذات صلة

Loading...
ارتفاع مستويات التلوث الناجم عن الوقود الأحفوري في المصافي، مع تصاعد الدخان في السماء، يبرز التحديات المناخية العالمية.

تلوث كوكب الأرض في مستويات قياسية، مما يحبط الآمال في تراجعه عام 2024

تستمر مستويات التلوث الناجم عن الوقود الأحفوري في الارتفاع، مما يهدد مستقبل كوكبنا. مع توقعات بزيادة الانبعاثات إلى 37.4 مليار طن متري هذا العام، تتزايد المخاطر البيئية بشكل دراماتيكي. انضم إلينا لاستكشاف كيف يمكن لقادة العالم مواجهة هذه الأزمة المناخية الملحة.
مناخ
Loading...
ازدحام كبير للسيارات المتضررة من الفيضانات في منطقة فالنسيا، مع تكدس المركبات في الشوارع بعد الكارثة الطبيعية.

إسبانيا تعزز وجودها الأمني بإرسال 10,000 جندي وشرطي إلى منطقة فالنسيا المتضررة من الفيضانات

بعد الفيضانات المدمرة التي اجتاحت شرق إسبانيا، أعلنت الحكومة عن إرسال 5000 جندي و 5000 شرطي لتعزيز جهود الإنقاذ. مع وفاة 211 شخصًا، تواصل الفرق البحث عن المفقودين وسط انتقادات لبطء الاستجابة. انضم إلينا لتعرف المزيد عن تداعيات هذه الكارثة الطبيعية!
مناخ
Loading...
سيارة تمر بجوار أعمدة كهربائية مائلة على جانب طريق متعرج، مما يعكس تأثير العواصف القاسية على البنية التحتية الكهربائية.

ملايين الأشخاص يفقدون الكهرباء سنويًا بسبب الطقس القاسي. إليكم كيف يمكننا منع ذلك.

في ظل التحديات المناخية المتزايدة، تكشف قصة كاري كوتلر عن ضرورة تحديث الشبكة الكهربائية الأمريكية لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة. هل ستنجح مشاريع الطاقة النظيفة في تعزيز قدرتنا على مواجهة العواصف القاسية؟ انضم إلينا لاستكشاف الحلول المستقبلية!
مناخ
Loading...
صورة ظلية لتمثال صبار يبرز أمام شمس الغروب في منطقة صحراوية، تعكس حرارة مدينة فينيكس وتحدياتها البيئية.

أكياس الجثث المثلجة والمبردات المتنقلة: إليك ما يلزم الآن للبقاء على قيد الحياة في أحد أكثر مدن أمريكا حرارة

في فينيكس، حيث تتجاوز درجات الحرارة الحدود وتتحول الحياة إلى معركة من أجل البقاء، تكشف الأرقام المروعة عن ارتفاع الوفيات بسبب الحرارة بشكل غير مسبوق. مع تزايد التحديات، يتسابق المسؤولون لإيجاد حلول فعالة لحماية الأرواح. اكتشف كيف يمكن لتدابير مبتكرة أن تحدث فرقًا في مواجهة هذه الأزمة المتزايدة.
مناخ
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية