研究人员发现，根据今天发表在《科学》杂志上的一项研究，美国金属矿蕴藏着大量未被利用的关键矿物。伊丽莎白·霍利领导的这项研究表明，即使回收这些副产品的一小部分，也能大大降低美国对进口材料的依赖，这些材料对清洁能源技术和先进制造业至关重要。

该研究表明，在许多情况下，回收这些矿物的经济价值可能超过矿山主要产品的价值。这为增加国内供应提供了一种潜在的直接方法，而不会产生与建立新矿山运营相关的环境和社会影响。研究小组分析了来自美国各地金属矿的数据，包括科罗拉多州的克莱麦克斯矿，该矿每年生产约3000万磅钼。

研究结果突显了关键矿物的潜在国内供应与当前采矿实践之间的脱节。这些矿物对于电动汽车、风力涡轮机和半导体等技术至关重要，但通常从环境法规不太严格或地缘政治不稳定的国家进口。从现有矿山废物流中回收这些矿物可以提供更可持续和安全的供应链。

识别和提取这些关键矿物的过程通常涉及先进的分析技术，包括人工智能 (AI) 和机器学习。人工智能算法可以分析大量的地质调查、矿物成分和采矿作业数据集，以查明有价值的副产品的位置和浓度。这些算法还可以优化提取过程，最大限度地减少环境影响并最大限度地提高资源回收率。

“这种方法的妙处在于我们不是从头开始，”霍利说。“我们已经有了现成的基础设施。我们只需要调整我们的流程来捕获这些有价值的材料。”

这项研究的意义不仅限于经济效益。通过减少对外国来源的依赖，美国可以加强其国家安全，并对其技术未来施加更大的控制。此外，从现有矿山回收矿物可以减轻与开设新矿山相关的环境破坏，新矿山通常会破坏生态系统并取代社区。

然而，在实施这些发现方面仍然存在挑战。从矿山废料中提取关键矿物需要对新技术和基础设施进行投资。可能需要更新监管框架，以激励副产品回收并确保负责任的采矿实践。矿业公司、政府机构和研究机构之间的合作对于克服这些障碍至关重要。

该研究的作者建议，需要进一步研究以评估不同提取方法的经济可行性和环境影响。他们还强调了发展可持续采矿实践的重要性，这些实践应优先考虑资源回收并最大限度地减少废物产生。美国地质调查局和能源部目前正在资助多个项目，旨在开发用于关键矿物提取和加工的创新技术。这些举措包括对生物浸出的研究，这是一种利用微生物从矿石中提取金属的过程，以及可以从复杂混合物中分离出特定矿物的高级分离技术。