اكتشاف جديد يفتح آفاق استخراج العناصر النادرة

أفاد تقرير نُشر يوم الثلاثاء أن نوعًا غامضًا من الصهارة الموجودة داخل البراكين المنقرضة المنتشرة في جميع أنحاء العالم يمكن أن يحتوي على إمدادات وفيرة من العناصر الأرضية النادرة، وهي مكونات أساسية للسيارات الكهربائية وتوربينات الرياح وغيرها من التقنيات النظيفة.

وتُعد العناصر الأرضية النادرة، مثل اللانثانوم والنيوديميوم والتيربيوم، ضرورية لمساعدة العالم على كسر علاقته الطويلة المدمرة مع الوقود الأحفوري الذي يسخّن الكوكب.

هذه المواد - ما يسمى بالمواد الأرضية النادرة - ليست نادرة في الواقع ولكنها قد تكون صعبة الاستخراج لأنها غالباً ما توجد بتركيزات منخفضة. ومع ارتفاع الطلب عليها، تتدافع العديد من الدول لإيجاد مصادر جديدة لكسر اعتمادها على الصين، التي تهيمن حالياً على سلسلة الإمداد.

وقال مايكل أننبورغ، وهو زميل باحث في الجامعة الوطنية الأسترالية ومؤلف الدراسة، إن الدراسة الجديدة "من المحتمل أن تفتح طريقًا جديدًا لاستخراج التربة النادرة".

وقد استلهم البحث من اكتشاف مستودع هائل من العناصر الأرضية النادرة في العام الماضي في كيرونا في القطب الشمالي في السويد، وهي بلدة تعدين تقع فوق كتلة ضخمة من خام الحديد، تشكلت قبل حوالي 1600 مليون سنة بعد نشاط بركاني مكثف.

بالنسبة للعلماء في الجامعة الوطنية الأسترالية وجامعة الأكاديمية الصينية للعلوم، أثار هذا الاكتشاف سؤالاً كبيراً: لماذا كانت العناصر الأرضية النادرة هناك؟

أرادوا فهم ما إذا كان ذلك "حادثاً جيولوجياً، أم أن هناك شيئاً متأصلاً في تلك البراكين الغنية بالحديد يجعلها غنية بالعناصر الأرضية النادرة". قال أنينبورغ لشبكة CNN.

لم يتمكنوا من زيارة أحدها لمعرفة ذلك - فهذا النوع من البراكين نادر للغاية. وقال أنينبورغ: "لم نشهد من قبل انفجار صهارة غنية بالحديد من بركان نشط، لكننا نعرف أن بعض البراكين المنقرضة، التي يبلغ عمرها ملايين السنين، كان لديها هذا النوع الغامض من الثوران".

لذا قام العلماء بمحاكاة غرفة صهارة في مختبرهم باستخدام صخور اصطناعية ذات تركيبة مشابهة لتلك الموجودة في هذه البراكين المنقرضة، ووضعوها في فرن مضغوط وسخّنوها إلى درجات حرارة عالية للغاية.

وبمجرد ذوبان الصخرة وتحولها إلى "صهارة"، امتصت الصهارة الغنية بالحديد جميع العناصر الأرضية النادرة من البيئة المحيطة بها، وفقًا للدراسة، التي خلصت إلى أن هذه الصهارة الغنية بالحديد كانت أكثر كفاءة في تركيز العناصر الأرضية النادرة بما يصل إلى 200 مرة من الصهارة التي تنفجر عادة من البراكين العادية.

وتشير النتائج إلى إمكانية وجود رواسب غير مستكشفة من العناصر الأرضية النادرة في البراكين المنقرضة في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك الولايات المتحدة وتشيلي وأستراليا.

قال أنينبورغ إن العديد من هذه المواقع يتم تعدينها بالفعل لخام الحديد، مما يجعلها "مكسبًا محتملًا" للشركات والبيئة. وقال إن الشركات يمكن أن تحصل على قيمة أكبر من المنجم و"قد لا نضطر بعد ذلك إلى التنقيب عن الموارد من مكان جديد".

قالت لينجلي تشو الأستاذة المساعدة في معادن الطاقة الحرجة في جامعة Vrije Universiteit Amsterdamdam، إن الدراسة تتبع نهجًا مثيرًا للاهتمام. "إنهم يبدأون من المختبر ثم يحاولون محاكاة البيئة الطبيعية، لفهم كيف يمكن أن تتراكم هذه الأتربة النادرة في مكان صغير في القشرة الأرضية بأكملها."

وقالت لـCNN إنها ستكون معلومات قيّمة للجيولوجيين في الميدان لمساعدتهم في العثور على رواسب غنية ومجدية اقتصادياً يمكن أن تساعد في تنويع سلسلة إمدادات التربة النادرة.

يعاني تعدين التربة النادرة من مشاكل بيئية بسبب استخدام المواد الكيميائية السامة التي يمكن أن تلوث التربة والمياه الجوفية. كما أبلغت جماعات حقوق الإنسان عن مزاعم بانتهاكات حقوق الإنسان في سلسلة التوريد، بما في ذلك عمالة الأطفال.

اقترح بعض الخبراء أن يكون هناك تركيز أكبر على إعادة تدوير العناصر الأرضية النادرة بدلاً من التعدين.

ووجدت دراسة حديثة أن المواد المستخرجة من الهواتف المحمولة القديمة والسيارات الكهربائية وغيرها من المصادر يمكن أن توفر مصدراً ضخماً ومهملاً للأتربة النادرة يمكن أن يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى التعدين.