يشترك الأمريكيون في الولاية الحمراء أو الزرقاء ، الليبرالية أو الليبرالية ، في إدمان عناصر الأرض النادرة المستوردة من الصين.
تعتمد التقنيات الخضراء مثل السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح والألواح الشمسية والمصابيح الفلورية على المعادن الأرضية النادرة. يعتمد الجيش على الأتربة النادرة لأنظمة الصواريخ الموجهة والأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار. تحمل المركبة الفضائية التابعة لناسا مغناطيسات أرضية نادرة وقوية إلى المريخ والفضاء الخارجي. قام المغناطيس أيضًا بتصغير أجهزة iPad وأجهزة الكمبيوتر وسماعات الرأس ذات التقنية العالية.
تسيطر الصين على 95 في المائة من إمدادات الأرض النادرة في العالم. المفتاح لهذا الاحتكار ليس وفرة من الرواسب الأرضية النادرة ، ولكن خبرتها في معالجة الخام إلى الأكاسيد والمعادن النقية. يميل الخام إلى حمل اليورانيوم والثوريوم ، وهو العنصر الأكثر إشعاعًا على الكوكب ، وعادةً ما يكون استخراج المعدن عملية طويلة متعددة المراحل تشتمل على مواد كيميائية سامة.
قال براد فان جوسن ، الجيولوجي من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) في دنفر ، "نحن نعرف مكان وجود الودائع. إن الحصول عليها في iPhone الخاص بك ليس عملية مباشرة أو بسيطة".
قبل بضع سنوات ، أظهرت الصين قوتها ، وقطعت إمدادات الأتربة النادرة إلى قطرات. دفعت هذه الخطوة الولايات المتحدة ودول أخرى بالسعي لإنهاء اعتمادها على الصين. ارتفعت الأسعار ، وجذبت المستثمرين الجدد وشركات التعدين إلى سوق الأرض النادرة. الآن ، لدى الولايات المتحدة منجم جديد على وشك الانتهاء واثنان آخران في مراحل الترخيص. لكن الخبراء يقولون إن العنصر الحاسم في الهروب من قاعدة الأرض النادرة في الصين ليس مناجم جديدة ، بل إنه يعيد بناء الخبرة والبنية التحتية لمعالجة المعادن الدقيقة.
حرب الأسعار
في عام 2010 ، ارتفعت الصين تكلفة عناصر الأرض النادرة عندما بدأت في تقييد الصادرات وفرض أسعار أعلى على الشركات الأجنبية. أثارت فقاعة الأسعار جنوناً عالمياً للهروب من سيطرة الصين. تم افتتاح مصنع معالجة مملوك لأستراليا في ماليزيا. ويخطط البعض الآخر في كندا وأوروبا وأفريقيا. كما تحاول العديد من الشركات تطوير إمدادات أمريكية للأتربة النادرة ، بعضها بدعم من وزارة الدفاع.
قال كيرت فريمان ، رئيس شركة أفالون ديفيلوبمنت كورب في فيربانكس ، ألاسكا ، وهي شركة استشارية في مجال التعدين: "إن الأتربة النادرة هي معادن استراتيجية للغاية ، ولا سيما أهمية استراتيجية للغاية لصناعة الدفاع". وقال "هناك شعور بالغثيان في الكونجرس ووزارة الدفاع".
في الولايات المتحدة ، أعيد فتح منجم ماونتن باس بولاية كاليفورنيا في عام 2010 ، ومن المتوقع أن يبدأ في إنتاج عناصر الأرض النادرة الخفيفة هذا العام. كان المنجم في يوم من الأيام أكبر منتجي الأرض النادرة ، لكنه أغلق في عام 2002 بسبب المشاكل البيئية وانخفاض الأسعار. تم اقتراح منجم آخر في وايومنغ ، من قبل شركة Rare Element Resources الكندية ، لكنه يواجه معارضة من السكان المحليين.
أحدث مورد في ألاسكا
واحدة من أكبر ألعاب القمار النادرة في جبل بوكان في ألاسكا. بمجرد استخراجها من اليورانيوم ، تحتوي قمة الجرانيت في جزيرة أمير ويلز على عروق غنية من العناصر الأرضية النادرة الثقيلة التي يصعب العثور عليها. يحظى المشروع بدعم قوي من الهيئة التشريعية في ألاسكا ومن المجتمعات المجاورة. تخطط شركة كندية لاستخراج الخام وتحويله إلى أكاسيد باستخدام مصنع معالجة مخصص. هنا يكمن التحدي.
على الرغم من اسمها ، فإن الأتربة النادرة شائعة في قشرة الأرض ، على الرغم من تركيزات منخفضة. هذا اللقب هو حصن من القرن التاسع عشر ، عندما اكتشف الباحثون العناصر المسماة بشكل غريب في المعادن التي نادرًا ما يتم العثور عليها. تشترك العناصر الـ 17 في تقارب وثيق ، مع خصائص كيميائية مماثلة وأوزان ذرية. جبل بوكان هو واحد من البقع القليلة على وجه الأرض مع مجموعة كبيرة من العناصر الأرضية النادرة الثقيلة ، التي لها أوزان ذرية أعلى. إنه مرتفع بشكل خاص في الإيتريوم ، والذي يظهر في كل شيء من الزركونيا المكعبة وأجهزة استشعار تلوث السيارات إلى الليزر والصواريخ والمحركات النفاثة.
نظرًا لأن الأتربة النادرة غالبًا ما يتم خلطها معًا في صخرة واحدة ، فإن فصل الأتربة النادرة الثقيلة يتطلب عادةً إزالة الأخف وزناً أولاً. يتم ذلك عادةً بسلسلة من الخزانات والمذيبات الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد اليورانيوم المشع للتخلص منه. لكن مالك المنجم Ucore يقول أن لديه تقنية استخراج صلبة جديدة تبسط هذه العملية إلى حد كبير. تعتمد التقنية على تقنية النانو لإزالة الشوائب وتركيز الأتربة النادرة الثقيلة في أكاسيد ، وفقًا لـ Ucore. مولت وزارة الدفاع أبحاث استخراج خام Ucore بعقد في أكتوبر 2012.
انسحاب مكلف
قال فان جوسين "إن الأمر يزداد تعقيدًا كلما نظرنا إليه".
يشير مستشار صناعة المعادن غاريث هاتش إلى أن المعالجة هي أكبر عقبة لشركات التعدين الأرضية النادرة.
قال هاتش ، المدير المؤسس لأبحاث تكنولوجيا المعادن: "المعالجة هي التحدي الرئيسي للرواسب التي تميل بشكل خاص نحو الأرض النادرة والمتوسطة والثقيلة ، لأنها تحتوي على بعض المعادن غير العادية التي لم يتم معالجتها من قبل". تساعد هاتش في تطوير شركة معالجة أرضية نادرة في كندا.
لدى USGS العديد من المشاريع الجارية التي تفحص جيولوجيا جبل بوكان ، لفهم كيفية ظهور المعادن بشكل أفضل.
قالت سوزان كارل ، عالمة الجيولوجيا في USGS ومقرها في أنكوريج ، "الفكرة هي تطوير فهم أساسي لكيفية بدء هذه الرواسب في المقام الأول في قشرة الأرض ، واستخدامها للبحث عن الموارد التي يحتاجها الجمهور الأمريكي".
كان عضو مجلس إدارة Ucore ياروسلاف دوستال ، أستاذ فخري في جامعة سانت ماري في هاليفاكس ، نوفا سكوتيا ، المؤلف الرئيسي لدراسة جبل بوكان. برنامج المنح الذي قدم تمويلًا للدراسة ، وهو برنامج البحوث الخارجية للموارد المعدنية USGS ، منح المشاريع للصناعة الخاصة والمستفيدين الأجانب في الماضي.
الاستثمار في المعالجة
لدى USGS أيضًا مشاريع تستكشف جيولوجيا الرواسب الأرضية النادرة الأخرى. منذ عام 2010 ، قدم مجلس النواب تشريعات للحد من لوائح التعدين وتمويل البحث والتطوير في مجال الأرض النادرة ، والتي لم يتم تمريرها بعد إلى مجلس الشيوخ. إن إعادة تدوير المعادن الأرضية النادرة ، التي لا يمكن تحقيقها دائمًا باستخدام الأدوات عالية التقنية ، هي طريقة أخرى لتقليل الاعتماد على إمدادات الصين. في وقت سابق من هذا العام ، أوصت وزارة الدفاع بتخزين 120 مليون دولار من عناصر الأرض النادرة الثقيلة. لكن خبراء الصناعة يقولون إن الأموال ستنفق بشكل أفضل على بناء الخبرة والبنية التحتية الأمريكية في معالجة الأتربة النادرة.
وقال هاتش ، مستشار الصناعة ، "فيما يتعلق بالقدرة الكاملة ، تمتلك شركة موليكورب منشأتها الخفيف للأرض النادرة ، ولكن بخلاف ذلك ، لا يوجد شيء حقيقي في أمريكا الشمالية".
وقال "إن القدرة على معالجة المعادن وتحويلها إلى مركبات تدخل إلى معدات ذات تقنية عالية هي عنق الزجاجة الرئيسي ليس في الولايات المتحدة فحسب ، بل في العالم أيضًا".
راسل Becky Oskin أو تابعها علىbeckyoskin. تابعونا علىlivescience و Facebook و Google+. المقالة الأصلية على LiveScience.com.
