Rijetki zemni metali mogli bi se u budućnosti vaditi iz onoga što danas smatramo običnim otpadom. Ugljeni pepeo, industrijski ostaci, stari magneti, pa čak i gljive postali su predmet ozbiljnih istraživanja čiji je cilj pronaći alternativu skupom i ekološki zahtjevnom rudarenju.
Ovi metali ključni su za proizvodnju baterija, električnih automobila, vjetroturbina, telefona, računara i snažnih magneta. Problem je što je njihova proizvodnja koncentrisana u relativno malom broju zemalja, dok potražnja iz godine u godinu raste.
Zato naučnici sve više gledaju tamo gdje ih ranije gotovo niko nije tražio – u otpadu.
Gljive kao „živo rudarsko postrojenje“
Jedna od najneobičnijih metoda razvija se na Univerzitetu u Beču.
Istraživači ispituju mogućnost korištenja određenih vrsta gljiva koje mogu apsorbovati elemente iz grupe rijetkih zemnih metala.
U laboratorijskim uslovima gljive rastu na supstratu koji sadrži ove elemente, nakon čega se njihova biomasa može prikupiti i obraditi kako bi se izdvojili vrijedni metali.
Proces je dobio naziv „mycomining“ – odnosno rudarenje pomoću gljiva.
„Možda bismo, zapravo, mogli da povratimo resurse“, kaže Aleksander Bizmark, koordinator istraživačkog tima.
Iako je tehnologija još daleko od široke komercijalne primjene, njena potencijalna prednost nije samo u dobijanju sirovina.
Isti proces mogao bi se jednog dana koristiti za uklanjanje metala sa kontaminiranih industrijskih lokacija.
Ugljeni pepeo vrijedan milijarde
Još veći potencijal krije se u materijalu koji decenijama završava na ogromnim deponijama – ugljenom pepelu.
Prema procjenama istraživačice Bridget Scanlon sa Univerziteta Teksas u Ostinu, samo u postojećim gomilama ugljenog pepela u SAD nalazi se potencijalno oko 8,4 milijarde dolara vrijednih rijetkih zemnih metala.
Važno je naglasiti da je riječ o procijenjenoj vrijednosti metala sadržanih u tom materijalu, a ne o novcu koji je već moguće ostvariti njihovim vađenjem.
Ipak, činjenica da se značajne količine ovih elemenata nalaze u otpadu mogla bi promijeniti način na koji se posmatraju deponije ugljenog pepela.
Sagorijevanjem uglja dio rijetkih elemenata ostaje koncentrisan u pepelu. Ono što je decenijama bilo uglavnom problem za odlaganje sada bi moglo postati potencijalni izvor strateških sirovina.
Metal iz otpada za nekoliko sekundi
Naučnici istražuju i metode kojima bi se vrijedni elementi mogli izdvajati uz znatno brže postupke.
Profesor Džejms Tur sa Univerziteta Rajs razvio je tehnologiju poznatu kao „flash joule heating“, odnosno izuzetno brzo zagrijavanje materijala pomoću električne energije.
Materijal se u veoma kratkom vremenu zagrijava na ekstremno visoke temperature, čime se mijenja njegova struktura i olakšava izdvajanje određenih elemenata.
Tehnologija je testirana na različitim vrstama otpada, uključujući ugljeni pepeo i industrijske ostatke.
Sličan pristup mogao bi imati primjenu i u reciklaži starih magneta, elektronskog otpada i drugih materijala koji sadrže rijetke zemne metale.
Zašto je svijet toliko zainteresovan za njih?
Rijetki zemni metali predstavljaju grupu od 17 elemenata, među kojima su disprozijum, itrijum i skandijum.
Iako se nazivaju „rijetkima“, problem nije toliko u njihovom potpunom nedostatku u Zemljinoj kori koliko u tome što ih je teško ekonomski izdvojiti i preraditi.
Koriste se u brojnim tehnologijama koje su postale ključne za savremenu ekonomiju – od električnih automobila i telefona do vjetroturbina, elektronike i naprednih sistema.
Kina trenutno ima dominantnu poziciju u lancu snabdijevanja, sa približno 70 odsto svjetske ekstrakcije i oko 90 odsto prerade rijetkih zemnih metala.
Zbog toga SAD, Evropska unija i druge velike ekonomije pokušavaju da pronađu alternativne izvore i razviju vlastite kapacitete za preradu.
Otpad bi mogao postati nova vrsta rudnika
Tradicionalno rudarenje rijetkih zemnih metala zahtijeva velike količine energije, vode i zemljišta, a prerada može imati ozbiljne posljedice po životnu sredinu.
Upravo zato ideja da se dio potrebnih sirovina dobije iz već postojećeg otpada ima dvostruku korist.
Dobijaju se vrijedni metali, a istovremeno se smanjuje količina otpada koji završava na deponijama.
Od ogromnih gomila ugljenog pepela do starih magneta i – potpuno neočekivano – gljiva, naučnici sada pokušavaju da odgovore na pitanje koje bi moglo imati veliki značaj za budućnost tehnologije:
Šta ako se dio budućih rudnika već nalazi oko nas – samo ga još uvijek nazivamo otpadom?