Stany Zjednoczone mogą posiadać ogromne, niewykorzystane zasoby o wartości do 100 miliardów dolarów – ukryte nie w kopalniach, ale w odpadach popiołów węglowych nagromadzonych przez dziesięciolecia energetyki węglowej. Nowe badania pokazują, że wydobywanie pierwiastków ziem rzadkich (REE) z tego wyrzuconego materiału mogłoby znacząco zmniejszyć zależność kraju od zagranicznych dostawców, zwłaszcza Chin, które obecnie kontrolują około 70% światowego rynku REE.
Szansa na „Od śmieci do skarbu”
Geolodzy z Uniwersytetu Teksasu w Austin szacują, że z 52 miliardów ton popiołów węglowych nagromadzonych od lat pięćdziesiątych XX wieku można ekonomicznie odzyskać aż do 97 miliardów dolarów REE. Koncepcja jest prosta: podczas spalania węgla w popiele gromadzą się cenne pierwiastki śladowe, dzięki czemu wydobycie jest potencjalnie opłacalne.
Dlaczego to ma znaczenie: REE są niezbędne w nowoczesnych technologiach, od akumulatorów pojazdów elektrycznych i turbin wiatrowych po smartfony i zastosowania wojskowe. Zabezpieczenie krajowego łańcucha dostaw to nie tylko kwestia ekonomiczna, ale także kwestia bezpieczeństwa narodowego. Stany Zjednoczone są obecnie w dużym stopniu uzależnione od importu, co czyni ten kraj podatnym na zmiany geopolityczne i zakłócenia w dostawach.
Jak popiół węglowy stał się ukrytym skarbem
Węgiel nie jest czysty: przez miliony lat pochłania śladowe ilości innych pierwiastków, w tym pierwiastków ziem rzadkich. Stężenia te są zbyt niskie, aby były znaczące w nieobrobionym węglu. Jednak spalanie węgla pozostawia po sobie szklisty popiół, w którym stężenie tych pierwiastków jest 4–10 razy większe.
Nie oznacza to, że popiół węglowy jest kopalnią złota: komercyjne złoża rud charakteryzują się znacznie wyższymi stężeniami. Ponieważ jednak popiół jest już odzyskiwany jako odpad, w procesie ekstrakcji unika się kosztów środowiskowych i finansowych związanych z tradycyjnym wydobyciem.
Liczby kryjące się za potencjałem
Naukowcy szacują, że dostępne złoża popiołów węglowych zawierają około 11 milionów ton REE, czyli prawie ośmiokrotnie więcej niż obecne rezerwy w USA. Teoretyczna wartość tych pierwiastków – w tym itru i skandu – może osiągnąć 165 miliardów dolarów, z czego 97 miliardów dolarów faktycznie będzie można odzyskać.
Kluczowy wniosek: Chociaż zachęta ekonomiczna jest w dużej mierze teoretyczna, jest wystarczająco silna, aby zarówno naukowcy, jak i rząd USA poważnie rozważyli metody ekstrakcji.
Poza popiołami węglowymi: inne wschodzące źródła
Poszukiwanie alternatywnych źródeł REE wykracza poza odpady węglowe. Naukowcy badają inne opcje, w tym:
- Wulkany: Wygasłe wulkany bogate w żelazo można przekształcić w kopalnie REE równolegle z istniejącymi operacjami wydobycia rudy żelaza.
- Fitomining: Niektóre rośliny, takie jak niedawno odkryta paproć, w naturalny sposób gromadzą REE z gleb metalicznych, co stanowi zrównoważoną (choć wciąż eksperymentalną) metodę ekstrakcji.
Przyszłość dostaw pierwiastków ziem rzadkich
Odkrycie popiołu węglowego podkreśla zasadniczą zmianę w myśleniu o zasobach: odpady nie są już tylko obciążeniem, ale potencjalnym źródłem cennych materiałów. Jeśli wydobycie okaże się ekonomicznie wykonalne, może przekształcić rynek REE, zmniejszając zależność od importu i tworząc nowe możliwości gospodarcze.
W szerszym kontekście: W miarę ciągłego wzrostu zapotrzebowania na REE innowacyjne metody ekstrakcji – czy to z popiołów węglowych, z wulkanów, czy z roślin zmodyfikowanych genetycznie – będą miały kluczowe znaczenie dla zapewnienia zrównoważonego i zróżnicowanego łańcucha dostaw.
