โลหะหายากมีความสำคัญต่อสังคมไฮเทคที่เราอาศัยอยู่ โดยเป็นส่วนประกอบสำคัญของโทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ในชีวิตประจำวัน แต่อุปสงค์ที่เพิ่มขึ้นและอุปทานทั่วโลกที่จำกัดหมายความว่าเราต้องรีบหาทางกู้คืนโลหะเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพจากผลิตภัณฑ์ที่ถูกทิ้ง โลหะหายากในปัจจุบันถูกขุดหรือนำกลับมาใช้ใหม่โดยการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม แต่ก็มีข้อเสีย ได้แก่ ค่าใช้จ่ายสูง ทำลายสิ่งแวดล้อม มลพิษ และความเสี่ยงต่อ
ความปลอดภัยของมนุษย์ นี่คือที่มาของการวิจัยอย่างต่อเนื่อง ของเรา
ทีมงานของเราร่วมมือกับศูนย์วิจัย Tecnaliaในสเปนได้พัฒนาวิธีการใช้สารเคมีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการกู้คืนโลหะหายาก มันเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เรียกว่า “อิเล็กโทรดีโพสิชั่น” ซึ่งกระแสไฟฟ้าต่ำทำให้โลหะสะสมบนพื้นผิวที่ต้องการ
นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะหากเราเริ่มกระบวนการของเราเพื่อขยายขนาด เราจะสามารถบรรเทาแรงกดดันต่ออุปทานทั่วโลก และลดการพึ่งพาการขุด
โลหะหายากเป็นชื่อเรียกรวมของธาตุ 17 ชนิด: 15 ชนิดจาก “อนุกรมแลนทาไนด์” ในตารางธาตุ พร้อมด้วยธาตุสแกนเดียมและอิตเทรียม องค์ประกอบเหล่านี้มีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยา โลหะวิทยา นิวเคลียร์ ไฟฟ้า แม่เหล็ก และการเรืองแสงที่ไม่เหมือนใคร
เพิ่มเติม: พลังงานหมุนเวียนต้องการที่ดิน – และอีกมากมาย นั่นเป็นคำถามที่ยุ่งยากสำหรับภูมิภาคออสเตรเลีย
คำว่า “หายาก” หมายถึงการแจกจ่ายที่เท่าเทียมกัน แต่หายาก กระจายไปทั่วโลก ซึ่งสังเกตได้หลังจากค้นพบครั้งแรกในปลายศตวรรษที่ 18
แร่ธาตุเหล่านี้เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และมีความสำคัญต่อเทคโนโลยีสีเขียวมากมาย อยู่ในแม่เหล็กสำหรับกังหันพลังงานลม และในแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด ในความเป็นจริง ต้องใช้โลหะหายากถึง 600 กิโลกรัมเพื่อใช้งานกังหันลมเพียงตัวเดียว
ความต้องการโลหะหายากต่อปีเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็น 125,000
ตันใน 15 ปี และคาดว่าความต้องการจะสูงถึง 315,000 ตันในปี 2573 โดยได้แรงหนุนจากการใช้เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ก้าวหน้า สิ่งนี้กำลังสร้างแรงกดดันมหาศาลต่อการผลิตทั่วโลก
เราไม่สามารถขุดหาโลหะที่หายากกว่านี้ได้หรือไม่?
ปัจจุบันโลหะหายาก ถูกสกัด ผ่านการขุดซึ่งมีข้อเสียหลายประการ
ประการแรก มีค่าใช้จ่ายสูงและไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากการสกัดโลหะหายากแม้ในปริมาณที่น้อยมากต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ในการขุด
ประการที่สอง กระบวนการนี้อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างใหญ่หลวง การทำเหมืองแร่หายากทำให้เกิดสารพิษและสารกัมมันตภาพรังสีปริมาณมาก เนื่องจากการสกัดร่วมกันของทอเรียมและยูเรเนียม ซึ่งเป็นโลหะกัมมันตภาพรังสี ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์
กังหันลมเหนือทุ่งสีเขียวในวันที่แดดจ้า
เมื่อการใช้เทคโนโลยีสีเขียวเพิ่มขึ้น ความต้องการโลหะหายากและความต้องการขุดเหมืองก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ภาพ AAP / จัดทำโดย Granville Harbour Wind Farm
ประการที่สาม การขุดโลหะหายากส่วนใหญ่เกิดขึ้นในประเทศจีน ซึ่งผลิตมากกว่า 70%ของอุปทานทั่วโลก สิ่งนี้ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความพร้อมจำหน่ายในระยะยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่จีนขู่ว่าจะจำกัดการจัดหาในปี 2562 ในช่วงสงครามการค้ากับสหรัฐฯ
การรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ไม่ใช่คำตอบที่สมบูรณ์
ด้วยการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ โลหะหายากในดินสามารถกู้คืนได้จากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป และแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า เมื่อหมดอายุการใช้งาน
ตัวอย่างเช่น การกู้คืนแบตเตอรี่จากแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางอุทกวิทยาแบบดั้งเดิม (การบำบัดด้วยสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน) และกระบวนการทางโลหะวิทยาด้วยความร้อน (การบำบัดด้วยความร้อน) แต่สิ่งเหล่านี้มีข้อเสียหลายประการ
ที่มา: พลังงานสะอาด? ความต้องการทองแดงของโลกอาจเป็นหายนะต่อชุมชนและสิ่งแวดล้อม
ไพโรโลหวิทยาเป็นพลังงานที่เข้มข้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนที่ต้องใช้อุณหภูมิในการทำงานสูงประมาณ 1,000 ℃ นอกจากนี้ยังปล่อยสารมลพิษ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ไดออกซิน และฟิวแรนสู่ชั้นบรรยากาศ
ในขณะเดียวกัน วิศวกรรมอุทกวิทยาก่อให้เกิดของเสียที่มีฤทธิ์กัดกร่อนปริมาณมาก เช่น สารที่มีความเป็นด่างสูงหรือเป็นกรด เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์หรือกรดซัลฟิวริก
กระบวนการกู้คืนที่คล้ายคลึงกันนี้ยังถูกนำไปใช้กับเทคโนโลยีการเก็บพลังงานอื่นๆ เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
Credit : เว็บสล็อต / ยูฟ่าสล็อต เว็บตรง
