ഉറവിടം: AZO മൈനിംഗ്

അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്, അവ എവിടെയാണ് കാണപ്പെടുന്നത്?

ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ 15 ലാന്തനൈഡുകൾ ചേർന്ന 17 ലോഹ മൂലകങ്ങൾ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളിൽ (REEs) ഉൾപ്പെടുന്നു:

ലാന്തനം

സീറിയം

പ്രസിയോഡൈമിയം

നിയോഡൈമിയം

പ്രോമിത്തിയം

സമരിയം

യൂറോപ്പിയം

ഗാഡോലിനിയം

ടെർബിയം

ഡിസ്പ്രോസിയം

ഹോൾമിയം

എർബിയം

തുലിയം

യിറ്റെർബിയം

യൂട്ടീഷ്യം

സ്കാൻഡിയം

യിട്രിയം

അവയിൽ മിക്കതും ഗ്രൂപ്പിന്റെ പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ അപൂർവമല്ല, പക്ഷേ കുമ്മായം, മഗ്നീഷ്യ തുടങ്ങിയ കൂടുതൽ സാധാരണമായ 'ഭൂമി' മൂലകങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 18, 19 നൂറ്റാണ്ടുകളിൽ നാമകരണം ചെയ്യപ്പെട്ടവയാണ്.

സീറിയം ആണ് ഏറ്റവും സാധാരണമായ REE, ചെമ്പ്, ലെഡ് എന്നിവയെക്കാൾ കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്നത്.

എന്നിരുന്നാലും, ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായി, കൽക്കരി ഖനനം സാമ്പത്തികമായി ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നതിനാൽ, സാന്ദ്രീകൃത നിക്ഷേപങ്ങളിൽ REE-കൾ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ കാണപ്പെടുന്നുള്ളൂ.

പകരം അവ നാല് പ്രധാന അസാധാരണ പാറ തരങ്ങളിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത്; കാർബണേറ്റൈറ്റുകൾ, ഇവ കാർബണേറ്റ് സമ്പുഷ്ടമായ മാഗ്മകളിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ അസാധാരണമായ അഗ്നിശിലകൾ, ക്ഷാര അഗ്നി ക്രമീകരണങ്ങൾ, അയോൺ-ആഗിരണം കളിമൺ നിക്ഷേപങ്ങൾ, മോണാസൈറ്റ്-സെനോടൈം-ബെയറർ പ്ലേസർ നിക്ഷേപങ്ങൾ എന്നിവയാണ്.

ഹൈടെക് ജീവിതശൈലികൾക്കും പുനരുപയോഗ ഊർജത്തിനുമുള്ള ആവശ്യം നിറവേറ്റുന്നതിനായി ചൈന 95% അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളും ഖനനം ചെയ്യുന്നു.

1990-കളുടെ അവസാനം മുതൽ, 'സൗത്ത് ചൈന ക്ലേസ്' എന്നറിയപ്പെടുന്ന സ്വന്തം അയോൺ-ആഗിരണം കളിമൺ നിക്ഷേപങ്ങൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട്, ചൈന REE ഉൽപ്പാദനത്തിൽ ആധിപത്യം സ്ഥാപിച്ചു.

ദുർബലമായ ആസിഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കളിമൺ നിക്ഷേപങ്ങളിൽ നിന്ന് REE-കൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ എളുപ്പമായതിനാൽ ചൈനയ്ക്ക് ഇത് ചെയ്യുന്നത് ലാഭകരമാണ്.

കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, ഡിവിഡി പ്ലെയറുകൾ, സെൽ ഫോണുകൾ, ലൈറ്റിംഗ്, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക്സ്, ക്യാമറകൾ, സ്പീക്കറുകൾ, ജെറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ, മിസൈൽ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശ സംവിധാനങ്ങൾ, ഉപഗ്രഹങ്ങൾ, മിസൈൽ പ്രതിരോധം തുടങ്ങിയ സൈനിക ഉപകരണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ എല്ലാത്തരം ഹൈടെക് ഉപകരണങ്ങൾക്കും അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2015-ലെ പാരീസ് കാലാവസ്ഥാ കരാറിന്റെ ഒരു ലക്ഷ്യം ആഗോളതാപനം 2 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താഴെയായി പരിമിതപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ്, അഭികാമ്യം 1.5 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസാണ്, വ്യാവസായിക വിപ്ലവത്തിന് മുമ്പുള്ള നിലവാരം. ഇത് പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിനും ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾക്കുമുള്ള ആവശ്യം വർദ്ധിപ്പിച്ചു, അവയ്ക്ക് പ്രവർത്തിക്കാൻ REE-കളും ആവശ്യമാണ്.

2010-ൽ, ചൈന സ്വന്തം ആവശ്യകതയിലെ വർദ്ധനവ് നിറവേറ്റുന്നതിനായി REE കയറ്റുമതി കുറയ്ക്കുമെന്ന് പ്രഖ്യാപിച്ചു, മാത്രമല്ല ലോകത്തിന്റെ മറ്റു ഭാഗങ്ങളിലേക്ക് ഹൈടെക് ഉപകരണങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നതിൽ തങ്ങളുടെ ആധിപത്യം നിലനിർത്തുകയും ചെയ്തു.

സോളാർ പാനലുകൾ, കാറ്റ്, ടൈഡൽ പവർ ടർബൈനുകൾ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ തുടങ്ങിയ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ REE-കളുടെ വിതരണം നിയന്ത്രിക്കാൻ ചൈനയ്ക്ക് ശക്തമായ സാമ്പത്തിക സ്ഥിതിയുണ്ട്.

ഫോസ്ഫോജിപ്സം വളം അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ പിടിച്ചെടുക്കൽ പദ്ധതി

ഫോസ്ഫോജിപ്സം വളത്തിന്റെ ഒരു ഉപോൽപ്പന്നമാണ്, അതിൽ യുറേനിയം, തോറിയം തുടങ്ങിയ സ്വാഭാവികമായി ഉണ്ടാകുന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, മണ്ണ്, വായു, ജലം എന്നിവ മലിനമാക്കാനുള്ള സാധ്യതകളോടെ ഇത് അനിശ്ചിതമായി സൂക്ഷിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, പെൻ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകർ, പ്രത്യേകം വികസിപ്പിച്ച മെംബ്രൺ ഉപയോഗിച്ച് REE-കളെ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാനും വേർതിരിക്കാനും കഴിയുന്ന അമിനോ ആസിഡുകളുടെ ചെറിയ സ്ട്രിംഗുകളായ എഞ്ചിനീയറിംഗ് പെപ്റ്റൈഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു മൾട്ടിസ്റ്റേജ് സമീപനം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

പരമ്പരാഗത വേർതിരിക്കൽ രീതികൾ അപര്യാപ്തമായതിനാൽ, പുതിയ വേർതിരിക്കൽ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ, വസ്തുക്കൾ, പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ ആവിഷ്കരിക്കുക എന്നതാണ് പദ്ധതിയുടെ ലക്ഷ്യം.

ക്ലെംസണിലെ കെമിക്കൽ ആൻഡ് ബയോമോളിക്യുലാർ എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെ പ്രിൻസിപ്പൽ ഇൻവെസ്റ്റിഗേറ്ററും അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറുമായ റേച്ചൽ ഗെറ്റ്മാൻ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ മോഡലിംഗാണ് ഡിസൈൻ നയിക്കുന്നത്, അന്വേഷകരായ ക്രിസ്റ്റീൻ ഡുവലും ജൂലി റെന്നറും ചേർന്ന് നിർദ്ദിഷ്ട REE-കളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന തന്മാത്രകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു.

വെള്ളത്തിൽ അവ എങ്ങനെ പെരുമാറുന്നുവെന്ന് ഗ്രീൻലീ പരിശോധിക്കുകയും, വേരിയബിൾ ഡിസൈൻ, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതവും വ്യത്യസ്ത സാമ്പത്തിക സാധ്യതകളും വിലയിരുത്തുകയും ചെയ്യും.

കെമിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രൊഫസർ ലോറൻ ഗ്രീൻലീ അവകാശപ്പെടുന്നത്: “ഇന്ന്, ഫ്ലോറിഡയിൽ മാത്രം സംസ്കരിക്കാത്ത ഫോസ്ഫോജിപ്സം മാലിന്യത്തിൽ ഏകദേശം 200,000 ടൺ അപൂർവ ഭൗമ മൂലകങ്ങൾ കുടുങ്ങിക്കിടക്കുന്നു” എന്നാണ്.

പരമ്പരാഗത വീണ്ടെടുക്കൽ പാരിസ്ഥിതികവും സാമ്പത്തികവുമായ തടസ്സങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് സംഘം തിരിച്ചറിയുന്നു, അതിലൂടെ അവ നിലവിൽ സംയുക്ത വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് വീണ്ടെടുക്കുന്നു, ഇതിന് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ കത്തിക്കുന്നത് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ഇത് അധ്വാനം ആവശ്യമാണ്.

പുതിയ പദ്ധതി അവയെ സുസ്ഥിരമായ രീതിയിൽ വീണ്ടെടുക്കുന്നതിലാണ് ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ പാരിസ്ഥിതികവും സാമ്പത്തികവുമായ നേട്ടങ്ങൾക്കായി വലിയ തോതിൽ ഇത് നടപ്പിലാക്കിയേക്കാം.

പദ്ധതി വിജയിച്ചാൽ, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ നൽകുന്നതിന് അമേരിക്കയ്ക്ക് ചൈനയെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.

നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ പ്രോജക്ട് ഫണ്ടിംഗ്

പെൻ സ്റ്റേറ്റ് REE പ്രോജക്റ്റിന് നാല് വർഷത്തെ ഗ്രാന്റ് $571,658 ആണ്, ആകെ $1.7 മില്യൺ ആണ്, ഇത് കേസ് വെസ്റ്റേൺ റിസർവ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയുമായും ക്ലെംസൺ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയുമായും സഹകരിച്ചാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്.

അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ വീണ്ടെടുക്കാനുള്ള ഇതര മാർഗങ്ങൾ

RRE വീണ്ടെടുക്കൽ സാധാരണയായി ചെറിയ തോതിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് നടത്തുന്നത്, സാധാരണയായി ലീച്ചിംഗ്, ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ എന്നിവയിലൂടെയാണ്.

ലളിതമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണെങ്കിലും, ലീച്ചിംഗിന് ഉയർന്ന അളവിൽ അപകടകരമായ രാസവസ്തുക്കൾ ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ വാണിജ്യപരമായി അത് അഭികാമ്യമല്ല.

ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ ഫലപ്രദമായ ഒരു സാങ്കേതികതയാണ്, പക്ഷേ അത് വളരെ കാര്യക്ഷമമല്ല, കാരണം അത് അധ്വാനവും സമയമെടുക്കുന്നതുമാണ്.

REE-കൾ വീണ്ടെടുക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു പൊതു മാർഗ്ഗം അഗ്രോമൈനിംഗ് ആണ്, ഇ-മൈനിംഗ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഇതിൽ പഴയ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, ഫോണുകൾ, ടെലിവിഷൻ തുടങ്ങിയ ഇലക്ട്രോണിക് മാലിന്യങ്ങൾ വിവിധ രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് ചൈനയിലേക്ക് REE വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനായി കൊണ്ടുപോകുന്നു.

യുഎൻ പരിസ്ഥിതി പരിപാടിയുടെ കണക്കനുസരിച്ച്, 2019 ൽ 53 ദശലക്ഷം ടണ്ണിലധികം ഇ-മാലിന്യം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടു, ഇതിൽ ഏകദേശം 57 ബില്യൺ ഡോളർ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിൽ REE-കളും ലോഹങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

വസ്തുക്കളുടെ പുനരുപയോഗത്തിനുള്ള ഒരു സുസ്ഥിര രീതിയായി പലപ്പോഴും പ്രശംസിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഇനിയും മറികടക്കേണ്ട ചില പ്രശ്‌നങ്ങൾ ഇതിനുണ്ട്.

അഗ്രോമൈനിംഗിന് ധാരാളം സംഭരണ ​​സ്ഥലം, പുനരുപയോഗ പ്ലാന്റുകൾ, REE വീണ്ടെടുക്കലിനു ശേഷമുള്ള ലാൻഡ്‌ഫിൽ മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവ ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ഗതാഗത ചെലവുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇതിന് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ കത്തിക്കുന്നത് ആവശ്യമാണ്.

പെൻ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി പ്രോജക്ടിന് സ്വന്തം പാരിസ്ഥിതികവും സാമ്പത്തികവുമായ ലക്ഷ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, പരമ്പരാഗത REE വീണ്ടെടുക്കൽ രീതികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില പ്രശ്നങ്ങൾ മറികടക്കാൻ കഴിയും.

---

പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-04-2022