Согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Science, исследователи обнаружили, что американские рудники по добыче металлов содержат значительные количества критически важных минералов, которые в основном пропадают впустую. Исследование, проведенное под руководством Элизабет Холли, показывает, что извлечение даже небольшой части этих побочных продуктов может существенно снизить зависимость страны от импорта материалов, жизненно важных для экологически чистых энергетических технологий и передового производства.

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

Критически важные минералы являются важными компонентами различных 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. Анализ на основе искусственного интеллекта, использованный в исследовании, позволил исследователям эффективно просеивать огромные наборы данных для выявления рудников с наибольшим потенциалом для извлечения критически важных минералов. Этот тип применения ИИ, известный как прогнозная аналитика, все чаще используется в управлении ресурсами для оптимизации добычи и минимизации отходов.

«Наши результаты предполагают смену парадигмы в том, как мы рассматриваем существующие горнодобывающие предприятия», — заявила Холли. «Вместо того, чтобы сосредотачиваться исключительно на основном целевом минерале, нам необходимо признать потенциальную ценность побочных продуктов. Передовые алгоритмы ИИ могут помочь нам выявлять и количественно оценивать эти ресурсы с большей точностью».

Последствия этого исследования выходят за рамки экономических выгод. Снижение зависимости от иностранных источников критически важных минералов может повысить национальную безопасность и создать рабочие места внутри страны. Кроме того, извлечение минералов из существующих рудников может быть более экологически устойчивым, чем открытие новых рудников, которое часто связано со значительным разрушением среды обитания и загрязнением воды.

В исследовании также подчеркивается важность инвестиций в исследования и разработки для улучшения технологий добычи и переработки минералов. Инновации в таких областях, как биовыщелачивание и селективное выщелачивание, могут сделать экономически целесообразным извлечение даже небольших концентраций критически важных минералов.

Эксперты считают, что следующим шагом является проведение пилотных проектов на отдельных рудниках, чтобы продемонстрировать возможность извлечения критически важных минералов в коммерческом масштабе. Эти проекты будут включать оптимизацию процессов добычи, оценку воздействия на окружающую среду и оценку экономической жизнеспособности извлечения побочных продуктов. Государственные учреждения и частные компании сотрудничают в изучении этих возможностей с целью создания безопасного и устойчивого внутреннего источника критически важных минералов.