وجد باحثون أن مناجم المعادن الأمريكية تحتوي على كميات كبيرة من المعادن الحيوية التي تُهدر إلى حد كبير، وفقًا لدراسة نُشرت اليوم في مجلة Science. يشير البحث، بقيادة إليزابيث هولي، إلى أن استعادة حتى جزء صغير من هذه المنتجات الثانوية يمكن أن يقلل بشكل كبير من اعتماد البلاد على الواردات للمواد الحيوية لتقنيات الطاقة النظيفة والتصنيع المتقدم.

تشير الدراسة إلى أن قيمة هذه المعادن القابلة للاسترداد يمكن أن تتجاوز، في كثير من الحالات، قيمة المنتجات الأولية للمناجم. وهذا يمثل طريقة واضحة محتملة لزيادة العرض المحلي دون الآثار البيئية والاجتماعية المرتبطة بافتتاح مناجم جديدة. قام فريق البحث بتحليل بيانات من العديد من عمليات التعدين الأمريكية، بما في ذلك منجم كليماكس في كولورادو، الذي ينتج ما يقرب من 30 مليون رطل من الموليبدينوم سنويًا.

تعتبر المعادن الحيوية مكونات أساسية في مختلف التقنيات، بما في ذلك السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح والألواح الشمسية والهواتف الذكية. تستورد الولايات المتحدة حاليًا جزءًا كبيرًا من هذه المعادن من دول مثل الصين، مما يخلق نقاط ضعف في سلسلة التوريد. سمح تحليل الذكاء الاصطناعي المستخدم في الدراسة للباحثين بفحص مجموعات البيانات الضخمة بكفاءة لتحديد المناجم التي لديها أعلى إمكانات لاستعادة المعادن الحيوية. يستخدم هذا النوع من تطبيقات الذكاء الاصطناعي، المعروف باسم التحليلات التنبؤية، بشكل متزايد في إدارة الموارد لتحسين الاستخراج وتقليل النفايات.

صرحت هولي: "تشير نتائجنا إلى تحول نموذجي في كيفية رؤيتنا لعمليات التعدين الحالية". "بدلاً من التركيز فقط على المعدن المستهدف الأساسي، نحتاج إلى إدراك القيمة المحتملة للمنتجات الثانوية. يمكن أن تساعدنا خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتقدمة في تحديد هذه الموارد وقياسها بدقة أكبر."

تمتد آثار هذا البحث إلى ما هو أبعد من الفوائد الاقتصادية. يمكن أن يؤدي تقليل الاعتماد على المصادر الأجنبية للمعادن الحيوية إلى تعزيز الأمن القومي وخلق فرص عمل محلية. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون استعادة المعادن من المناجم الحالية أكثر استدامة بيئيًا من فتح مناجم جديدة، والتي غالبًا ما تنطوي على تدمير كبير للموائل وتلوث المياه.

تسلط الدراسة الضوء أيضًا على أهمية الاستثمار في البحث والتطوير لتحسين تقنيات استخراج المعادن ومعالجتها. يمكن أن تجعل الابتكارات في مجالات مثل الاستخراج الحيوي والترشيح الانتقائي من الممكن اقتصاديًا استعادة حتى التركيزات الصغيرة من المعادن الحيوية.

يعتقد الخبراء أن الخطوة التالية هي إجراء مشاريع تجريبية في مناجم مختارة لإثبات جدوى استعادة المعادن الحيوية على نطاق تجاري. ستشمل هذه المشاريع تحسين عمليات الاستخراج وتقييم الآثار البيئية وتقييم الجدوى الاقتصادية لاستعادة المنتجات الثانوية. تتعاون الوكالات الحكومية والشركات الخاصة لاستكشاف هذه الفرص، بهدف إنشاء إمدادات محلية آمنة ومستدامة من المعادن الحيوية.