Исследователи обнаружили, что американские рудники содержат значительные количества критически важных минералов, которые в основном не используются, согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Science. Исследование, проведенное под руководством Элизабет Холли, предполагает, что извлечение даже небольшой части этих побочных продуктов может существенно снизить зависимость США от импорта материалов, имеющих решающее значение для технологий чистой энергии и передового производства.

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

Результаты подчеркивают несоответствие между потенциальным внутренним предложением критически важных минералов и текущей практикой добычи. Эти минералы, необходимые для таких технологий, как электромобили, ветряные турбины и полупроводники, часто импортируются из стран с менее строгими экологическими нормами или геополитической нестабильностью. Извлечение этих минералов из существующих потоков отходов горнодобывающей промышленности может предложить более устойчивую и безопасную цепочку поставок.

Процесс идентификации и извлечения этих критически важных минералов часто включает в себя передовые аналитические методы, включая искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение. Алгоритмы ИИ могут анализировать огромные наборы данных геологических исследований, минеральных составов и горнодобывающих операций, чтобы точно определить местоположение и концентрацию ценных побочных продуктов. Эти алгоритмы также могут оптимизировать процессы извлечения, минимизируя воздействие на окружающую среду и максимизируя восстановление ресурсов.

"Прелесть этого подхода в том, что мы не начинаем с нуля", - сказала Холли. "У нас уже есть инфраструктура. Нам просто нужно адаптировать наши процессы, чтобы захватить эти ценные материалы".

Последствия этого исследования выходят за рамки экономических выгод. Уменьшив зависимость от иностранных источников, США могут укрепить свою национальную безопасность и усилить контроль над своим технологическим будущим. Кроме того, извлечение минералов из существующих рудников может смягчить экологический ущерб, связанный с открытием новых рудников, которые часто разрушают экосистемы и перемещают общины.

Однако в реализации этих результатов остаются проблемы. Извлечение критически важных минералов из отходов горнодобывающей промышленности требует инвестиций в новые технологии и инфраструктуру. Нормативно-правовая база, возможно, нуждается в обновлении, чтобы стимулировать восстановление побочных продуктов и обеспечить ответственную практику добычи. Сотрудничество между горнодобывающими компаниями, правительственными учреждениями и научно-исследовательскими институтами необходимо для преодоления этих препятствий.

Авторы исследования предполагают, что необходимы дальнейшие исследования для оценки экономической целесообразности и воздействия на окружающую среду различных методов извлечения. Они также подчеркивают важность разработки устойчивых методов добычи, которые приоритезируют восстановление ресурсов и минимизируют образование отходов. Геологическая служба США и Министерство энергетики в настоящее время финансируют несколько проектов, направленных на разработку инновационных технологий для извлечения и переработки критически важных минералов. Эти инициативы включают исследования в области биовыщелачивания, процесса, в котором используются микроорганизмы для извлечения металлов из руды, и передовые методы разделения, которые могут выделять определенные минералы из сложных смесей.