D'Zukunft vum Biergbau Selten Äerd Elementer nohalteg
Quelle: AZO MiningWat sinn Rare Earth Elementer a wou gi se fonnt?Selten Äerdelementer (REEs) besteet aus 17 metalleschen Elementer, aus 15 Lanthaniden op der Periodesch Tabell:LanthanumCeriumPraseodymNeodymPromethiumSamariumEuropäeschGadoliniumTerbiumDysprosiumHolmiumErbiumThuliumYtterbiumUtetiumScandiumYttriumDéi meescht vun hinnen sinn net sou rar wéi de Gruppennumm et seet, awer goufen am 18. an 19. Joerhonnert genannt, am Verglach mat aner méi heefeg 'Äerd' Elementer wéi Kalk a Magnesia.Cerium ass déi allgemeng REE a méi reichend wéi Kupfer oder Bläi.Wéi och ëmmer, a geologesche Begrëffer, ginn REEs selten a konzentréiert Oflagerungen fonnt, well Kuelnähte, zum Beispill, se wirtschaftlech schwéier maachen ze minen.Si sinn amplaz an véier Haapt ongewéinlech Rock Zorte fonnt;carbonatites, déi ongewéinlech igneous Fielsen ofgeleet aus karbonat-räich Magma, alkalesch igneous Astellungen, Ion-Absorptioun Clay Dépôten, a Monazit-Xenotime-Träger Placer Dépôten.China Mines 95% vun seltenen Äerdelementer fir d'Nofro fir Hi-Tech Liewensstil an erneierbar Energie zefridden ze stellenZënter de spéiden 1990er huet China d'REE-Produktioun dominéiert, andeems se seng eege Ionabsorptioun Lehmablagerungen benotzt, bekannt als 'South China Clays'.Et ass wirtschaftlech fir China ze maachen well d'Lehmdepositioune einfach sinn REEs aus der Benotzung vu schwaache Säuren ze extrahieren.Selten Äerdelementer gi fir all Zorte vun Hi-Tech Ausrüstung benotzt, dorënner Computeren, DVD Spiller, Handyen, Beliichtung, Glasfaser, Kameraen a Spriecher, a souguer militäresch Ausrüstung, wéi Jetmotoren, Rakéiteleitsystemer, Satelliten, an Anti - Rakéitenoofwiersystem.En Zil vum Paräisser Klimaofkommes 2015 ass d'global Erwiermung op ënner 2 ˚C, am léifsten 1,5 ˚C, pre-industriell Niveauen ze limitéieren.Dëst huet d'Nofro fir erneierbar Energien an Elektroautoen erhéicht, déi och REEs erfuerderen fir ze bedreiwen.Am Joer 2010 huet China ugekënnegt datt et d'REE-Exporter reduzéiere géif fir säin eegene Steigerung vun der Nofro ze erfëllen, awer och seng dominant Positioun behalen fir Hi-Tech Ausrüstung un de Rescht vun der Welt ze liwweren.China ass och an enger staarker wirtschaftlecher Positioun fir d'Versuergung vu REEs ze kontrolléieren déi néideg ass fir erneierbar Energien wéi Solarpanneauen, Wand- a Gezäitekraafturbinen, souwéi elektresch Gefierer.Phosphogypsum Dünger Selten Äerd Elementer Capture ProjectPhosphogypsum ass en Nebenprodukt vun Dünger an enthält natierlech radioaktiv Elementer wéi Uran an Thorium.Aus dësem Grond gëtt et onbestëmmt gespäichert, mat assoziéierten Risiken fir de Buedem, d'Loft a Waasser ze verschmotzen.Dofir hunn d'Fuerscher vun der Penn State University eng Multistage Approche entwéckelt mat manipuléierte Peptiden, kuerz Strings vun Aminosäuren, déi REEs präzis identifizéieren an trennen mat enger speziell entwéckelter Membran.Well traditionell Trennungsmethoden net genuch sinn, zielt de Projet nei Trennungstechniken, Materialien a Prozesser auszeschaffen.Den Design gëtt gefouert vu computational Modeller, entwéckelt vum Rachel Getman, Haaptenquêteur an Associé Professer fir chemesch a biomolekulare Ingenieur zu Clemson, mat Enquêteuren Christine Duval a Julie Renner, d'Moleküle entwéckelen déi op spezifesch REEs hänken.Greenlee wäert kucken wéi se am Waasser behuelen a wäert den Ëmweltimpakt a verschidde wirtschaftlech Potenzialer ënner variabelen Design- a Betribssituatiounen beurteelen.De Chemeschen Ingenieursprofesser Lauren Greenlee, behaapt datt: "haut sinn eng geschätzte 200.000 Tonnen selten Äerdelementer an onveraarbechte Phosphogipsoffall alleng a Florida agespaart."D'Team identifizéiert datt traditionell Erhuelung mat ökologeschen a wirtschaftleche Barrièren assoziéiert ass, woubäi se momentan aus Kompositmaterialien erholl ginn, déi d'Verbrenne vu fossille Brennstoffer erfuerderen an Aarbechtsintensiv ass.Den neie Projet konzentréiert sech op d'Erhuelung vun hinnen op eng nohalteg Manéier a kann op eng méi grouss Skala fir Ëmwelt- a wirtschaftlech Virdeeler ausgerullt ginn.Wann de Projet erfollegräich ass, kann et och d'USA hir Ofhängegkeet vu China reduzéieren fir seelen Äerdelementer ze liwweren.National Science Foundation Project FinanzéierungDe Penn State REE Projet gëtt finanzéiert duerch e véier-Joer Subventioun vun $ 571,658, am Ganzen $ 1.7 Milliounen, an ass eng Zesummenaarbecht mat der Case Western Reserve University an der Clemson University.Alternativ Weeër fir Rare Earth Elementer ze recuperéierenRRE Erhuelung gëtt typesch mat klengen Operatiounen duerchgefouert, allgemeng duerch Ausléisung an Léisungsmëttelextraktioun.Och wann en einfache Prozess, Ausleechung erfuerdert eng grouss Quantitéit vu geféierleche chemesche Reagenser, sou datt et kommerziell ongewollt ass.Solventextraktioun ass eng effektiv Technik awer ass net ganz effizient well et Aarbechtsintensiv an Zäitopwendeg ass.Eng aner gemeinsam Manéier fir REEs ze recuperéieren ass duerch Agromining, och bekannt als E-Mining, wat den Transport vun elektroneschen Offall involvéiert, wéi al Computeren, Telefonen, an Televisioun aus verschiddene Länner a China fir REE Extraktioun.Geméiss dem UN Ëmweltprogramm goufen iwwer 53 Milliounen Tonnen E-Offall am Joer 2019 generéiert, mat ongeféier $ 57 Milliarde Matière première mat REEs a Metaller.Och wann et dacks als nohalteg Method fir Materialverwäertung bezeechent gëtt, ass et net ouni eegene Set vu Probleemer déi nach musse iwwerwonne ginn.Agromining erfuerdert vill Späicherplatz, Recyclingsanlagen, Deponieoffall no REE Erhuelung, a beinhalt d'Transportkäschte, déi fossil Brennstoffer erfuerderen.De Penn State University Project huet d'Potenzial fir e puer vun de Probleemer mat traditionelle REE Erhuelungsmethoden ze iwwerwannen wann et seng eege Ëmwelt- a wirtschaftlech Ziler erfëllen kann.
