Ученые нашли способ извлечения редкоземельных элементов из угольной золы
В угольной золе американских электростанций обнаружены значительные запасы редкоземельных элементов, необходимых для развития чистой энергетики. Их объем оценивается в 11 млн тонн, что почти в восемь раз превышает внутренние запасы США и эквивалентно $8,4 млрд, передает ArbatMedia.
Миллионы тонн угольной золы, являющейся побочным продуктом сжигания угля, хранятся в специальных прудах и на свалках, представляя угрозу загрязнения окружающей среды. Однако, согласно исследованию Техасского университета в Остине, эти отходы могут стать ценным источником редкоземельных элементов, необходимых для развития технологий чистой энергии, пишет CNN.
По словам Бриджит Скэнлон, автора исследования и профессора-исследователя в Школе геонаук Джексона Техасского университета, данное открытие позволяет реализовать принцип «от мусора к сокровищу», превращая отходы в источник ценных ресурсов. Редкоземельные элементы, такие как скандий, неодим и иттрий, являются ключевыми компонентами в производстве электромобилей, солнечных панелей и ветряных турбин.
Несмотря на распространенность в природе, извлечение этих металлов из руды является сложным и дорогостоящим процессом, что приводит к дефициту предложения на фоне растущего спроса. Международное энергетическое агентство прогнозирует семикратный рост потребности в редкоземельных элементах к 2040 году. США, импортирующие более 95% редкоземельных элементов, преимущественно из Китая, сталкиваются с проблемами в цепочке поставок и вопросами национальной безопасности.
В связи с этим, ведутся активные поиски альтернативных источников редкоземельных элементов, включая уголь и продукты его переработки. Хотя концентрация этих элементов в угольной золе ниже, чем в руде, ее доступность является значительным преимуществом. Ежегодно в США образуется около 70 млн тонн угольной золы. Дэвин Багдонас, соавтор исследования и научный сотрудник Университета Вайоминга, отмечает, что объемы угольной золы огромны, и предварительный этап обработки уже выполнен.
Пол Земкевич, директор Института водных исследований в Университете Западной Вирджинии, подчеркивает высокую стоимость процесса извлечения, связанную с использованием дорогостоящих кислот и оснований. Высокое содержание щелочных минералов в угольной золе с Запада может дополнительно увеличить затраты. Кроме того, извлечение редкоземельных элементов не решает проблему утилизации основной массы угольной золы, содержащей такие опасные вещества, как ртуть, мышьяк и свинец. Авторы исследования предлагают использовать прибыль от извлечения элементов для финансирования более безопасных методов хранения и утилизации отходов.
Администрация Байдена выделила $17,5 млн на проекты по извлечению редкоземельных элементов из угля и угольной золы, рассчитывая укрепить национальную безопасность и стимулировать промышленное производство. Существуют опасения, что переработка угольной золы может привести к увеличению добычи угля. Однако, по словам Бриджит Скэнлон, будут использоваться преимущественно накопленные отходы, которых в США более 2 млрд тонн. Министерство энергетики США также не видит связи между переработкой золы и увеличением использования угля для производства энергии. Главная цель – найти способы получения из угля различных ценных продуктов без его сжигания.
