الولايات المتحدة هي موطن لعشرات من الألغام النشطة. بعض استخراج النحاس ، بينما يحفر آخرون للحديد. مهما كان المورد ، فإنه عادة ما يشكل جزءًا صغيرًا من الصخور يتم سحبه من الأرض. عادة ما يتم تجاهل الباقي. ضائع.
وقالت إليزابيث هولي ، أستاذة هندسة التعدين في مدرسة كولورادو للمناجم: “إننا ننتج فقط بعض السلع”. “السؤال هو: ماذا يوجد في تلك الصخور؟”
الجواب: الكثير.
في دراسة نشرتها اليوم من قبل مجلة Science ، تهدف Holley وزملاؤها إلى تحديد ما هو آخر في تلك الصخور. ووجدوا أنه عبر 70 عنصرًا مهمًا في 54 منجمًا نشطًا ، فإن إمكانية الانتعاش هائلة. هناك ما يكفي الليثيوم في عام واحد من متيارات الولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، لتشغيل 10 ملايين سيارة كهربائية. بالنسبة للمنغنيز ، يكفي 99 مليون. هذه الأرقام تتجاوز بكثير كل من مستويات الاستيراد الأمريكية لتلك العناصر والطلب الحالي لها.
المعادن الحرجة ضرورية لإنتاج بطاريات ليثيوم أيونوالألواح الشمسية ، وغيرها من التقنيات منخفضة أو صفر الكربون التي تعمل على انتقال الطاقة النظيفة. حيث تحصل الولايات المتحدة على هذه المعادن منذ فترة طويلة موضوع محفوف سياسيا.
الغالبية العظمى من الليثيوم تأتي من أستراليا وتشيلي والصين ، على سبيل المثال ، في حين الكوبالت في الغالب يأتي من جمهورية الكونغو الديمقراطية. في حين أن تأمين إمدادات محلية للمواد النادرة أو الحرجة كان هدفًا للسياسة الأمريكية لعقود من الزمن ، فقد تكثف الدفعة في السنوات الأخيرة. شمل تشريع الرئيس السابق جو بايدن للمناخ ، وهو قانون تخفيض التضخم عام 2022 ، حوافز لإنتاج المعادن المحلية المحلية ، وهذا العام ، وقع الرئيس دونالد ترامب أمرًا تنفيذيًا يستدعي صلاحيات في زمن الحرب أكثر من شأنه أن يسمح بمزيد من التأجير والاستخراج على الأراضي الفيدرالية.
“لقد أصبح أمننا الوطني والاقتصادي مهددًا بشدة من خلال اعتمادنا على إنتاج المعادن المعدنية للسلطات الأجنبية”. “من الضروري لأمننا القومي اتخاذ الولايات المتحدة إجراءات فورية لتسهيل الإنتاج المعدني المحلي إلى أقصى حد ممكن.”
كما جعل ترامب المعادن الحرجة حجر الزاوية في الدعم المستمر لأوكرانيا. وفي الوقت نفسه ، وسعت الصين مؤخرًا عناصر التحكم في التصدير على المعادن الأرضية النادرة ، مما يؤكد على الطبيعة غير المستقرة للسوق العالمية.
تشير أبحاث هولي إلى أن زيادة استرداد المنتجات الثانوية المحلية يمكن أن يعالج هذا عدم الاستقرار. حتى أن معدل الاسترداد بنسبة 1 في المئة ، كما وجد ، “يقلل بشكل كبير من الاعتماد على الاستيراد لمعظم العناصر. إن استرداد 4 في المائة من الليثيوم سيوضح تمامًا الواردات الحالية.
وقال هولي: “يمكننا التركيز على مناجم الشركات بالفعل وإضافة دوائر إضافية إلى عمليتها”. “ستكون طريقة سريعة حقًا لجلب المعادن اللازمة إلى الإنتاج.”
وقال حميدرزا ساموي ، أستاذ هندسة البترول بجامعة تكساس إيه آند إم التي لم تشارك في الدراسة ، إن هذا البحث الأخير “ذي قيمة للغاية”. إنه يرى أنها نقطة انطلاق رائعة لنهج متعدد الطوائف لمعالجة مشكلة المنتج الثانوي والتحرك نحو نظام النفايات الصفرية. وقال إن المناطق الأخرى التي ستحتاج إلى الاهتمام تشمل النظر إلى ما وراء الصخور المهملة إلى الكميات “الضخمة” من المياه التي يستخدمها المنجم. كما يعتقد أن الحكومة يجب أن تلعب سياسة أكثر عدوانية وتنظيماً في الضغط من أجل الانتعاش المعدني النقدي.
وقال ساموي: “التعدين صناعة قديمة للغاية”. “من سيحسس المخاطر؟”
أعلنت وزارة الطاقة مؤخرًا عن برنامج تجريبي لاسترداد المنتجات الثانوية ، وحصل البنتاغون على حصة بقيمة 400 مليون دولار في مشغل منجم المعادن النادر الوحيد في البلاد. في الوقت نفسه ، ألغى الكونغرس مؤخرًا أجزاء كبيرة من قانون الحد من التضخم ، والذي كان من شأنه أن يدفع الطلب على المعادن الحرجة ، وقد خفض التمويل الفيدرالي للمسح الجيولوجي الأمريكي ومكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة ، من بين الأسلحة البحثية الأخرى.
وقال إيزابيل بارتون ، أستاذ الهندسة الجيولوجية بجامعة أريزونا ، إن التوجه العام للدراسة العلمية “ليس جديدًا”. “إنه موضوع ساخن للغاية في التعدين هذه الأيام.”
يساهم الاهتمام في تحول متزايد في التفكير ، من التركيز الشديد على المعادن المستهدفة إلى النظر في ما يمكن إنتاجه ، بما في ذلك المعادن الحرجة. وقال بارتون: “هناك بعض البسيطة نسبيًا. هناك آخرون يصعب الوصول إليه”. “شركات التعدين موجودة لتحقيق ربح.”
إن اكتشاف الطريقة الأكثر قابلية للحياة من الناحية الاقتصادية هو بالضبط الخطوة التالية تأمل هولي أن يبلغ هذا البحث. وقالت إن الإمكانات الثانوية يختلف اختلافًا كبيرًا حسب الألغام ، ويمكن أن يساعد التحليل ، في تحديد مكان العثور على المعادن. على سبيل المثال ، يبدو أن منجم الكلب الأحمر في ألاسكا لديه أكبر إمكانات جرمانيوم في البلاد ، بينما النيكل يمكن العثور عليها في مناجم ستيلووتر والشرق بولدر في مونتانا.
وقالت: “كان التمويل (البحث والتطوير) على المعادن الحرجة قليلاً من المبعثر”. “تسمح ورقتنا بتطوير استراتيجية.”
ظهرت هذه المقالة في الأصل في Grist على https://grist.org/science/us-mines-are-literally-throwing-away-critical-minerals/. Grist هي منظمة إعلامية غير ربحية ومستقلة مكرسة لرواية قصص حلول المناخ ومستقبل عادل. تعلم المزيد في grist.org.