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 значительно снизить зависимость страны от импорта материалов, жизненно важных 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 способ увеличить внутренние поставки 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.

«Мы были удивлены, обнаружив, как много этих критически важных минералов уже присутствует на существующих рудниках», — сказала Холли, ведущий автор исследования и научный сотрудник Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS). «Потенциал извлечения этих ресурсов в качестве побочных продуктов представляет собой значительную возможность укрепить внутренние цепочки поставок и снизить нашу зависимость от иностранных источников».

Критически важные минералы, такие как литий, кобальт и редкоземельные элементы, являются важными компонентами широкого спектра технологий, включая электромобили, ветряные турбины и смартфоны. В настоящее время Соединенные Штаты импортируют значительную часть этих минералов, что создает уязвимости в цепочках поставок. В исследовании подчеркивается потенциальная роль искусственного интеллекта (ИИ) в оптимизации добычи и переработки этих побочных минералов. Алгоритмы ИИ могут анализировать огромные наборы данных для выявления наиболее эффективных методов разделения и очистки этих ценных материалов из отходов горнодобывающей промышленности.

Последствия этого исследования выходят за рамки экономики. Извлекая критически важные минералы из существующих рудников, Соединенные Штаты могут уменьшить экологический след, связанный с горнодобывающей промышленностью. Открытие новых рудников часто связано с разрушением среды обитания, загрязнением воды и социальными потрясениями. Использование существующей инфраструктуры и потоков отходов может свести к минимуму эти негативные последствия.

«Этот подход соответствует принципам экономики замкнутого цикла, где ресурсы повторно используются и перерабатываются для минимизации отходов и максимизации ценности», — объяснила доктор Сара Миллер, эколог, не участвовавшая в исследовании. «Это более устойчивый и ответственный способ удовлетворить наш растущий спрос на критически важные минералы».

Исследование также указывает на необходимость изменений в политике для стимулирования извлечения критически важных минералов из отходов горнодобывающей промышленности. Действующие правила часто отдают приоритет основной продукции горнодобывающих предприятий, упуская из виду потенциальную ценность побочных продуктов. Государственные стимулы, такие как налоговые льготы или исследовательские гранты, могут побудить горнодобывающие компании инвестировать в необходимые технологии и инфраструктуру.

Заглядывая в будущее, исследователи планируют продолжить изучение экономической и экологической целесообразности извлечения конкретных критически важных минералов из различных рудников на территории Соединенных Штатов. Они также стремятся разработать инструменты на основе ИИ для оптимизации извлечения и переработки этих материалов, что сделает процесс извлечения более эффективным и экономичным. Полученные данные указывают на путь к более безопасному и устойчивому снабжению критически важными минералами, что укрепит переход страны к чистой энергии и технологическую конкурентоспособность.