وجد باحثون أن مناجم المعادن الأمريكية تحتوي على كميات كبيرة من المعادن الحيوية التي يتم إهدارها إلى حد كبير، وفقًا لدراسة نشرت اليوم في مجلة Science. تشير الدراسة، التي قادتها إليزابيث هولي، إلى أن استعادة حتى جزء صغير من هذه المنتجات الثانوية يمكن أن يقلل بشكل كبير من اعتماد البلاد على الواردات للمواد الضرورية لتقنيات الطاقة النظيفة والتصنيع المتقدم.

تشير الأبحاث إلى أنه في العديد من الحالات، يمكن أن تتجاوز القيمة الاقتصادية لهذه المعادن القابلة للاسترداد المنتجات الأولية للمناجم نفسها. وهذا يمثل طريقة واضحة محتملة لزيادة العرض المحلي دون الحاجة إلى إنشاء عمليات تعدين جديدة. تسلط النتائج الضوء على مورد غير مستغل داخل البنية التحتية الحالية.

قامت الدراسة بتقييم عمليات تعدين أمريكية مختلفة، بما في ذلك منجم كليماكس في كولورادو، الذي ينتج سنويًا ما يقرب من 30 مليون رطل من الموليبدينوم. قام الباحثون بتحليل البيانات الموجودة واستخدموا النمذجة الإحصائية لتقدير إمكانات استعادة المعادن الحيوية عبر أنواع المناجم المختلفة والتكوينات الجيولوجية.

وقالت هولي، المؤلفة الرئيسية للدراسة والباحثة في [Fictional Research Institution]: "لقد فوجئنا بالكم الهائل من المعادن الحيوية الموجودة في هذه المناجم". "تمثل إمكانية استخراج هذه المواد كمنتجات ثانوية فرصة كبيرة لتعزيز سلاسل التوريد المحلية وتقليل اعتمادنا على المصادر الأجنبية."

تعتبر المعادن الحيوية مكونات أساسية في مجموعة واسعة من التقنيات، بما في ذلك بطاريات السيارات الكهربائية والألواح الشمسية وتوربينات الرياح وأشباه الموصلات. تستورد الولايات المتحدة حاليًا جزءًا كبيرًا من احتياجاتها من المعادن الحيوية، مما يخلق نقاط ضعف في سلاسل التوريد الخاصة بها ويثير مخاوف بشأن الأمن القومي.

يمكن أن تتضمن استعادة هذه المعادن تقنيات مختلفة، بما في ذلك تقنيات الفصل المتقدمة وطرق المعالجة الكيميائية. يعتمد النهج المحدد على نوع المعدن وخصائص مخلفات المناجم أو تدفقات النفايات.

تمتد آثار هذا البحث إلى ما هو أبعد من الاقتصاد والأمن القومي. من الناحية البيئية، يمكن لإعادة استخدام نفايات المناجم الموجودة أن تقلل الحاجة إلى عمليات تعدين جديدة، مما يقلل من تدمير الموائل والتدهور البيئي. من الناحية الاجتماعية، يمكن أن تخلق وظائف جديدة في معالجة المعادن والتصنيع، مما يعزز الاقتصادات المحلية.

تعتبر نتائج الدراسة ذات صلة خاصة في ضوء التطورات الأخيرة في الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML). يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين عمليات استخراج المعادن، والتنبؤ بتركيزات المعادن في نفايات المناجم، وتطوير تقنيات فصل أكثر كفاءة. على سبيل المثال، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحليل مجموعات بيانات واسعة من المعلومات الجيولوجية والكيميائية لتحديد المناطق الواعدة لاستعادة المعادن. يمكن أيضًا استخدام التعلم الآلي للتحكم في أداء معدات معالجة المعادن وتحسينه، مما يحسن الكفاءة ويقلل النفايات.

قال [Fictional AI Expert]، المتخصص في تطبيقات الذكاء الاصطناعي لإدارة الموارد: "يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا متزايد الأهمية في صناعة التعدين". "من خلال الاستفادة من الذكاء الاصطناعي، يمكننا إطلاق العنان لإمكانات هذه الموارد المعدنية الخفية وإنشاء سلسلة توريد أكثر استدامة ومرونة."

تتضمن الخطوات التالية إجراء المزيد من الأبحاث لتقييم الجدوى الاقتصادية والأثر البيئي لاستعادة المعادن الحيوية من مواقع تعدين محددة. هناك حاجة إلى مشاريع تجريبية لإثبات فعالية تقنيات الاستخراج المختلفة وتحسين طرق المعالجة. سيكون التعاون بين الحكومة والصناعة والمؤسسات البحثية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الإمكانات الكاملة لهذه الفرصة.