Согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Science, исследователи обнаружили, что американские рудники по добыче металлов содержат значительные количества критически важных минералов, которые в основном выбрасываются в отходы. Исследование, проведенное Элизабет Холли и ее командой, показывает, что извлечение даже небольшой части этих побочных продуктов может существенно снизить зависимость страны от импорта материалов, жизненно важных для технологий чистой энергии и передового производства.

Исследование показывает, что во многих случаях экономическая ценность этих извлекаемых минералов может превышать стоимость основной продукции рудников. Это указывает на потенциально простой способ увеличения внутреннего предложения без экологических и социальных последствий, связанных с открытием новых рудников. Исследовательская группа проанализировала данные различных горнодобывающих предприятий США, включая рудник Climax в Колорадо, который ежегодно производит около 30 миллионов фунтов молибдена.

Критически важные минералы являются важными компонентами широкого спектра современных технологий, включая электромобили, ветряные турбины, солнечные панели и смартфоны. В настоящее время Соединенные Штаты импортируют значительную часть этих минералов из таких стран, как Китай, что создает уязвимости в цепочке поставок. Возможность извлечения этих минералов из существующих отходов горнодобывающей промышленности может значительно поддержать внутреннее производство и снизить зависимость от иностранных источников.

«Мы, по сути, сидим на золотой жиле, или, скорее, на руднике критически важных минералов, ресурсы которого уже добыты и переработаны», — сказала Холли, ведущий автор исследования и научный сотрудник Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS). «Применяя передовые методы переработки минералов и используя оптимизацию на основе искусственного интеллекта, мы можем высвободить эти ресурсы экономически эффективным и экологически ответственным способом».

Процесс идентификации и извлечения этих минералов можно улучшить с помощью искусственного интеллекта. Алгоритмы ИИ могут анализировать огромные наборы геологических и геохимических данных, чтобы точно определить наиболее перспективные места для извлечения минералов. Модели машинного обучения также могут оптимизировать процессы извлечения, сводя к минимуму отходы и максимизируя извлечение ценных материалов.

Последствия этого исследования выходят за рамки экономики. Уменьшая зависимость от иностранных источников, Соединенные Штаты могут укрепить свою национальную безопасность и обеспечить стабильные поставки критически важных минералов для своей промышленности. Кроме того, извлечение минералов из существующих отходов горнодобывающей промышленности может помочь смягчить воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду, такое как разрушение среды обитания и загрязнение воды.

Однако в реализации этих выводов остаются проблемы. Экономическая целесообразность извлечения минералов из отходов горнодобывающей промышленности зависит от таких факторов, как концентрация минералов, затраты на извлечение и рыночные цены. Нормативно-правовая база и процессы выдачи разрешений также должны быть оптимизированы для стимулирования разработки этих ресурсов.

В настоящее время исследовательская группа работает над разработкой пилотных проектов, чтобы продемонстрировать возможность извлечения критически важных минералов из отходов горнодобывающей промышленности. Они также сотрудничают с отраслевыми партнерами для изучения инновационных технологий извлечения и разработки устойчивых бизнес-моделей. Следующие шаги включают в себя обеспечение финансирования крупномасштабных демонстрационных проектов и сотрудничество с политиками для создания стимулов для извлечения минералов. Исследователи надеются, что их работа вдохновит новый подход к управлению ресурсами, который отдает приоритет устойчивости и снижает зависимость от импорта.