研究者らは、米国の金属鉱山には大量の重要鉱物が含まれており、その多くが浪費されていることを発見した。この研究結果は、本日、科学誌「Science」に掲載された。これらの副産物をわずかでも回収できれば、クリーンエネルギー技術や高度な製造業に不可欠な材料の輸入に対する国の依存度を大幅に下げることができる。

エリザベス・ホリー氏率いる研究チームは、回収可能なこれらの鉱物の価値が、多くの場合、鉱山の主要製品の経済生産高を上回る可能性があると示唆している。これは、新たな鉱山開発に伴う環境的・社会的影響なしに、国内供給を増やすための潜在的に直接的な方法を提供する。

研究チームは、コロラド州のクライマックス鉱山を含む、米国の様々な鉱山操業からのデータを分析した。クライマックス鉱山では、年間約3,000万ポンドのモリブデンを生産している。分析には、高度な統計モデリングと機械学習アルゴリズムを用いて、既存の鉱山尾鉱および廃水中の重要鉱物の存在を特定し、定量化することが含まれた。これらのAI駆動型技術により、研究者らは膨大なデータセットを精査し、見過ごされがちな貴重な鉱物濃度を特定することができた。

「私たちは本質的に隠された資源について話しているのです」とホリー氏は述べた。「これらの鉱物はすでに存在しており、効率的かつ費用対効果の高い抽出方法を開発する必要があるだけです。」この研究は、AIを活用した最適化ツールを使用して、これらの抽出プロセスを設計および実装し、環境への影響を最小限に抑え、資源回収を最大化する可能性を強調している。

リチウム、コバルト、ニッケル、希土類元素などの重要鉱物は、バッテリー、電気自動車、風力タービン、および低炭素経済への移行に不可欠なその他の技術に不可欠な要素である。現在、米国はこれらの材料を中国などの国からの輸入に大きく依存しており、サプライチェーンに脆弱性が生じている。

この研究の意義は、経済的な考慮事項にとどまらない。米国は、既存の鉱山廃棄物を活用することで、外国の供給業者に対する地政学的な依存度を下げ、国家安全保障を強化することができる。さらに、鉱山尾鉱からの重要鉱物の回収は、酸性鉱山排水や土壌汚染など、放棄された鉱山に関連する環境リスクを軽減するのに役立つ可能性がある。

しかし、これらの調査結果を実施するには課題が残る。経済的に実行可能で、環境的に持続可能な抽出技術を開発することが重要である。抽出プロセスを最適化し、廃棄物の発生を最小限に抑えるためには、さらなる研究が必要である。さらに、鉱山会社が副産物回収に投資することを奨励するために、規制の枠組みとインセンティブが必要となる場合がある。

今後、研究者らは、業界パートナーと協力して、特定の鉱山サイトで革新的な抽出方法のパイロットテストを実施する予定である。また、AIを活用した予測モデルを開発し、全国の重要鉱物回収に有望な場所を特定することを目指している。最終的な目標は、重要鉱物の循環型経済を構築し、資源が継続的にリサイクルおよび再利用され、新たな鉱山操業の必要性を減らすことである。