今天发表在《科学》杂志上的一项研究表明，研究人员发现，美国金属矿蕴藏着大量的关键矿物，但这些矿物在很大程度上被浪费了。这项由伊丽莎白·霍利领导的研究表明，即使回收这些副产品的一小部分，也能显著降低美国对进口的依赖，这些进口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，这些可回收矿物的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，而不会产生与开采新矿相关的环境和社会影响。该研究团队分析了来自美国多个矿业公司的数据，其中包括科罗拉多州的克莱麦克斯矿，该矿每年生产约3000万磅的钼。

“我们对现有矿业公司中已经存在的关键矿物的数量之多感到惊讶，”该研究的主要作者、美国科学促进会（AAAS）的研究员霍利说。“回收这些资源的潜力对国内供应链来说是一个游戏规则改变者。”

关键矿物对各种技术至关重要，包括电动汽车、风力涡轮机、太阳能电池板和智能手机。美国地质调查局维护着一份基于经济重要性和供应风险而被认为是关键矿物的清单。目前，美国大量进口其所需的关键矿物，主要来自中国等国家。

该研究强调了使用人工智能（AI）和机器学习来优化这些关键矿物的提取和加工的潜力。人工智能算法可以分析来自矿业公司的大量数据集，以确定分离和提纯有价值的副产品的最有效方法。这可能涉及诸如自动化矿物分选、加工设备预测性维护以及用于矿物提取的化学反应的实时优化等技术。

“人工智能可以在使这些矿物的回收在经济上可行方面发挥关键作用，”未参与该研究的材料科学家安雅·夏尔马博士解释说。“通过优化整个过程，从识别矿床到提炼最终产品，人工智能可以显著降低成本并提高效率。”

这项研究的意义不仅限于经济方面。减少对外国关键矿物来源的依赖可以增强国家安全并加强国内制造业能力。此外，从现有矿山回收矿物可以最大限度地减少与开采新矿相关的环境影响，这些影响通常包括栖息地破坏、水污染和温室气体排放。

然而，在实施这些发现方面仍然存在挑战。可能需要改造现有的采矿基础设施，以适应关键矿物的回收。此外，可能需要更新监管框架，以激励副产品的回收并确保对环境负责的做法。

该研究团队目前正在开发试点项目，以证明从现有矿业公司回收关键矿物的可行性。他们还在与行业合作伙伴合作，探索潜在的商业模式和投资机会。接下来的步骤包括进一步改进用于优化矿物回收的人工智能算法，并对不同的提取方法进行详细的经济评估。研究人员希望他们的发现将鼓励政策制定者和行业领导者优先考虑从现有矿山回收关键矿物，以此作为加强国内供应链和促进可持续资源管理的关键战略。