На протяжении многих лет Соединённые Штаты зависели от импорта редкоземельных элементов — ключевых материалов, используемых в смартфонах, возобновляемых источниках энергии и высокотехнологичных устройствах. Однако учёные из Техасского университета в Остине сделали неожиданное открытие: огромные запасы этих ценных элементов находятся прямо под ногами.
Сокровище в отходах
Исследование показало, что угольная зола — побочный продукт сжигания угля — содержит редкоземельные элементы на сумму около 8,4 миллиарда долларов. Это открытие может существенно сократить зависимость США от импорта и изменить подход к добыче стратегических минералов.
"Это яркий пример концепции 'из отходов в сокровища'", — отмечает один из авторов исследования, профессор Бриджит Скэнлон. По её словам, переработка золы не только позволит вернуть в оборот ценные ресурсы, но и снизит экологическую нагрузку.
По оценкам исследователей, в угольной золе США содержится около 11 миллионов тонн редкоземельных элементов, что почти в восемь раз превышает известные запасы страны. В отличие от традиционной добычи полезных ископаемых, переработка угольной золы имеет значительное преимущество: минералы уже отделены от руды в процессе сгорания угля. Это снижает энергозатраты на дальнейшую переработку.
"Таких месторождений по всей стране огромное количество. Причём большая часть первичной обработки уже сделана природным путём", — говорит соавтор исследования Давин Багдонас из Университета Вайоминга.
Региональные различия и перспективы
Учёные также выяснили, что концентрация редкоземельных элементов в угольной золе зависит от региона. Например, в Аппалачском бассейне их содержание достигает 431 мг/кг, но лишь 30% пригодно для извлечения. В угле бассейна Пауэд-Ривер этот показатель ниже (264 мг/кг), но зато 70% элементов можно эффективно извлечь.
"Эти различия важны для определения наиболее экономически оправданных мест для добычи", — поясняет Скэнлон.
Несмотря на перспективность, перед промышленностью стоят технологические и экономические вызовы. Компании, такие как Element USA, уже работают над созданием эффективных методов извлечения редкоземельных элементов из угольной золы и отходов горнодобывающей промышленности.
"Идея проста: использовать ресурсы, которые мы раньше считали отходами. Теперь главная задача — превратить это в экономически выгодное решение", — говорит Крис Янг, директор по стратегии Element USA.
С ростом инвестиций в восстановление редкоземельных элементов внутри страны США получают возможность снизить зависимость от иностранных поставок и превратить отходы в стратегический ресурс.
Исследование опубликовано в International Journal of Coal Science & Technology.
