ద ఫ్యూచర్ ఆఫ్ మైనింగ్ రేర్ ఎర్త్ ఎలిమెంట్స్ సస్టైనబుల్
మూలం:AZO మైనింగ్అరుదైన భూమి మూలకాలు ఏమిటి మరియు అవి ఎక్కడ కనిపిస్తాయి?అరుదైన భూమి మూలకాలు (REE లు) 17 లోహ మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఆవర్తన పట్టికలో 15 లాంతనైడ్‌లతో రూపొందించబడ్డాయి:లాంతనమ్సిరియంప్రసోడైమియంనియోడైమియంప్రోమేథియంసమారియంయూరోపియంగాడోలినియంటెర్బియండిస్ప్రోసియంహోల్మియంఎర్బియంతులియంYtterbiumయుటెటియంస్కాండియంయట్రియంవాటిలో చాలా వరకు గుంపు పేరు సూచించినంత అరుదైనవి కావు కానీ 18వ మరియు 19వ శతాబ్దాలలో, సున్నం మరియు మెగ్నీషియా వంటి ఇతర సాధారణ 'భూమి' మూలకాలతో పోల్చితే వాటికి పేరు పెట్టారు.Cerium అత్యంత సాధారణ REE మరియు రాగి లేదా సీసం కంటే ఎక్కువ సమృద్ధిగా ఉంటుంది.అయినప్పటికీ, భౌగోళిక పరంగా, బొగ్గు అతుకులు వంటి సాంద్రీకృత నిక్షేపాలలో REE లు చాలా అరుదుగా కనిపిస్తాయి, ఉదాహరణకు, వాటిని గని చేయడం ఆర్థికంగా కష్టతరం చేస్తుంది.బదులుగా అవి నాలుగు ప్రధాన అసాధారణమైన రాతి రకాల్లో కనిపిస్తాయి;కార్బోనేట్‌లు, ఇవి కార్బోనేట్-రిచ్ మాగ్మాస్, ఆల్కలీన్ ఇగ్నియస్ సెట్టింగ్‌లు, అయాన్-శోషణ క్లే డిపాజిట్లు మరియు మోనాజైట్-జెనోటైమ్-బేరర్ ప్లేసర్‌ల నిక్షేపాల నుండి తీసుకోబడిన అసాధారణమైన అగ్ని శిలలు.హై-టెక్ జీవనశైలి మరియు పునరుత్పాదక శక్తి కోసం డిమాండ్‌ను సంతృప్తి పరచడానికి అరుదైన భూమి మూలకాలలో 95% చైనా గనులు1990ల చివరి నుండి, చైనా REE ఉత్పత్తిలో ఆధిపత్యం చెలాయించింది, 'సౌత్ చైనా క్లేస్' అని పిలువబడే దాని స్వంత అయాన్-శోషణ క్లే నిక్షేపాలను ఉపయోగించుకుంది.బంకమట్టి నిక్షేపాలు బలహీనమైన ఆమ్లాలను ఉపయోగించడం నుండి REEలను సంగ్రహించడం సులభం కనుక ఇది చైనాకు ఆర్థికంగా ఉపయోగపడుతుంది.కంప్యూటర్లు, DVD ప్లేయర్‌లు, సెల్ ఫోన్‌లు, లైటింగ్, ఫైబర్ ఆప్టిక్స్, కెమెరాలు మరియు స్పీకర్లు మరియు జెట్ ఇంజిన్‌లు, క్షిపణి మార్గదర్శక వ్యవస్థలు, ఉపగ్రహాలు మరియు యాంటీ వంటి సైనిక పరికరాలతో సహా అన్ని రకాల హై-టెక్ పరికరాల కోసం అరుదైన ఎర్త్ ఎలిమెంట్స్ ఉపయోగించబడతాయి. - క్షిపణి రక్షణ.2015 పారిస్ వాతావరణ ఒప్పందం యొక్క లక్ష్యం గ్లోబల్ వార్మింగ్‌ను 2 ˚C కంటే తక్కువ, ప్రాధాన్యంగా 1.5 ˚C, పారిశ్రామిక పూర్వ స్థాయిలకు పరిమితం చేయడం.ఇది పునరుత్పాదక శక్తి మరియు ఎలక్ట్రిక్ కార్ల కోసం డిమాండ్‌ను పెంచింది, వీటికి REEలు పనిచేయడం కూడా అవసరం.2010లో, చైనా తన స్వంత డిమాండ్ పెరుగుదలను నెరవేర్చుకోవడానికి REE ఎగుమతులను తగ్గిస్తున్నట్లు ప్రకటించింది, అయితే ప్రపంచంలోని ఇతర ప్రాంతాలకు హైటెక్ పరికరాలను సరఫరా చేయడంలో తన ఆధిపత్య స్థానాన్ని కూడా కొనసాగిస్తుంది.సోలార్ ప్యానెల్స్, విండ్ మరియు టైడల్ పవర్ టర్బైన్‌లు, అలాగే ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వంటి పునరుత్పాదక శక్తులకు అవసరమైన REEల సరఫరాను నియంత్రించడానికి చైనా బలమైన ఆర్థిక స్థితిలో ఉంది.ఫాస్ఫోగిప్సమ్ ఎరువులు అరుదైన భూమి మూలకాలను సంగ్రహించే ప్రాజెక్ట్ఫాస్ఫోగిప్సమ్ అనేది ఎరువుల యొక్క ఉప-ఉత్పత్తి మరియు యురేనియం మరియు థోరియం వంటి సహజంగా సంభవించే రేడియోధార్మిక మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది.ఈ కారణంగా, మట్టి, గాలి మరియు నీటిని కలుషితం చేసే ప్రమాదాలతో ఇది నిరవధికంగా నిల్వ చేయబడుతుంది.అందువల్ల, పెన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీలోని పరిశోధకులు, ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేసిన పొరను ఉపయోగించి REEలను ఖచ్చితంగా గుర్తించి మరియు వేరు చేయగల ఇంజనీర్డ్ పెప్టైడ్‌లు, అమైనో ఆమ్లాల చిన్న తీగలను ఉపయోగించి మల్టీస్టేజ్ విధానాన్ని రూపొందించారు.సాంప్రదాయ విభజన పద్ధతులు సరిపోనందున, కొత్త విభజన పద్ధతులు, పదార్థాలు మరియు ప్రక్రియలను రూపొందించడం ప్రాజెక్ట్ లక్ష్యం.క్లెమ్‌సన్‌లోని రసాయన మరియు బయోమాలిక్యులర్ ఇంజినీరింగ్ యొక్క ప్రిన్సిపల్ ఇన్వెస్టిగేటర్ మరియు అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ అయిన రాచెల్ గెట్‌మాన్, పరిశోధకులు క్రిస్టీన్ డువాల్ మరియు జూలీ రెన్నర్‌లతో కలిసి నిర్దిష్ట REE లకు సరిపోయే అణువులను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా గణన మోడలింగ్ ద్వారా డిజైన్ రూపొందించబడింది.గ్రీన్లీ వారు నీటిలో ఎలా ప్రవర్తిస్తారో చూస్తారు మరియు వేరియబుల్ డిజైన్ మరియు ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో పర్యావరణ ప్రభావం మరియు వివిధ ఆర్థిక సామర్థ్యాలను అంచనా వేస్తుంది.కెమికల్ ఇంజినీరింగ్ ప్రొఫెసర్ లారెన్ గ్రీన్లీ ఇలా వాదించారు: "నేడు, ఫ్లోరిడాలోనే 200,000 టన్నుల అరుదైన భూమి మూలకాలు ప్రాసెస్ చేయని ఫాస్ఫోజిప్సమ్ వ్యర్థాలలో చిక్కుకున్నాయని అంచనా."సాంప్రదాయిక పునరుద్ధరణ పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక అవరోధాలతో ముడిపడి ఉందని బృందం గుర్తిస్తుంది, దీని ద్వారా అవి ప్రస్తుతం మిశ్రమ పదార్థాల నుండి తిరిగి పొందబడ్డాయి, దీనికి శిలాజ ఇంధనాలను కాల్చడం అవసరం మరియు శ్రమతో కూడుకున్నదికొత్త ప్రాజెక్ట్ వాటిని స్థిరమైన మార్గంలో పునరుద్ధరించడంపై దృష్టి పెడుతుంది మరియు పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక ప్రయోజనాల కోసం పెద్ద ఎత్తున రూపొందించబడవచ్చు.ప్రాజెక్ట్ విజయవంతమైతే, అరుదైన ఎర్త్ ఎలిమెంట్స్‌ను అందించడానికి చైనాపై USA ఆధారపడటాన్ని కూడా ఇది తగ్గించవచ్చు.నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ ప్రాజెక్ట్ ఫండింగ్పెన్ స్టేట్ REE ప్రాజెక్ట్ నాలుగు-సంవత్సరాల గ్రాంట్ $571,658, మొత్తం $1.7 మిలియన్ల ద్వారా నిధులు సమకూరుస్తుంది మరియు ఇది కేస్ వెస్ట్రన్ రిజర్వ్ యూనివర్శిటీ మరియు క్లెమ్సన్ యూనివర్శిటీతో కలిసి ఉంది.అరుదైన భూమి మూలకాలను పునరుద్ధరించడానికి ప్రత్యామ్నాయ మార్గాలుRRE రికవరీ సాధారణంగా చిన్న-స్థాయి కార్యకలాపాలను ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది, సాధారణంగా లీచింగ్ మరియు ద్రావకం వెలికితీత ద్వారా.సాధారణ ప్రక్రియ అయినప్పటికీ, లీచింగ్‌కు అధిక పరిమాణంలో ప్రమాదకర రసాయన కారకాలు అవసరమవుతాయి, కాబట్టి వాణిజ్యపరంగా అవాంఛనీయమైనది.ద్రావకం వెలికితీత అనేది ఒక ప్రభావవంతమైన సాంకేతికత, అయితే ఇది చాలా ప్రభావవంతమైనది కాదు ఎందుకంటే ఇది శ్రమతో కూడుకున్నది మరియు సమయం తీసుకుంటుంది.REEలను తిరిగి పొందేందుకు మరొక సాధారణ మార్గం ఆగ్రోమినింగ్, దీనిని ఇ-మైనింగ్ అని కూడా పిలుస్తారు, దీనిలో పాత కంప్యూటర్లు, ఫోన్‌లు మరియు టెలివిజన్ వంటి ఎలక్ట్రానిక్ వ్యర్థాలను వివిధ దేశాల నుండి చైనాకు REE వెలికితీత కోసం రవాణా చేయడం జరుగుతుంది.UN ఎన్విరాన్‌మెంట్ ప్రోగ్రామ్ ప్రకారం, 2019లో 53 మిలియన్ టన్నులకు పైగా ఇ-వ్యర్థాలు ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి, దాదాపు $57 బిలియన్ ముడి పదార్థాలు REEలు మరియు లోహాలను కలిగి ఉన్నాయి.పదార్ధాలను రీసైక్లింగ్ చేసే స్థిరమైన పద్ధతిగా తరచుగా ప్రచారం చేయబడినప్పటికీ, ఇది ఇప్పటికీ అధిగమించాల్సిన దాని స్వంత సమస్యలు లేకుండా లేవు.అగ్రోమినింగ్‌కు చాలా నిల్వ స్థలం, రీసైక్లింగ్ ప్లాంట్లు, REE రికవరీ తర్వాత పల్లపు వ్యర్థాలు అవసరం మరియు రవాణా ఖర్చులు ఉంటాయి, దీనికి శిలాజ ఇంధనాలను కాల్చడం అవసరం.పెన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ ప్రాజెక్ట్ దాని స్వంత పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక లక్ష్యాలను సంతృప్తి పరచగలిగితే సాంప్రదాయ REE రికవరీ పద్ధతులతో సంబంధం ఉన్న కొన్ని సమస్యలను అధిగమించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.
