Guangzhou Jeokimya Enstitüsü'nden metalurji uzmanları ve jeokimyacılardan oluşan bilimsel bir ekip, nadir toprak madenciliğini daha çevre dostu hale getirmek için Çin Bilimler Akademisi'nden bir makine mühendisinin daha eski bir konseptini geliştirdi. Mühendisle birlikte çalışan bilim insanları, elektrokinetik madencilik tekniğini endüstriyel ölçekte uygulanabilecek şekilde uyarladılar. Madende yapılan ilk testler, sürecin ekolojik etkinliğini doğruluyor.
Reklamcılık
Bilgisayarlar, akıllı telefonlar ve elektrikli arabalar gibi birçok teknik cihazda nadir topraklara ihtiyaç duyulmaktadır. Ancak bu hammaddenin madenciliği çevreye büyük zararlar vermektedir. Çünkü nadir bulunan malzemeyi çıkarmak için büyük miktarda kayanın hareket ettirilmesi ve aşırı miktarda su ve çeşitli toksik kimyasallarla karıştırılarak yüzeye çıkarılması gerekiyor. Bu, ilgili maden alanlarında ciddi çevre kirliliğine yol açmakta ve tüm arazi alanlarının ekolojik tahribatına yol açmaktadır. Buna binlerce ton zehirli atığın bertaraf edilmesinin zorluğu da ekleniyor.
Çinli bilim ekibi, Nature Sustainability dergisinde yayınlanan “Elektrokinetiğin sağladığı endüstriyel ölçekte sürdürülebilir nadir toprak madenciliği” çalışmasında tanımladıkları gibi, artık elektrokinetik madencilik tekniğini geliştirdi ve bunu endüstriyel olarak kullanılabilir bir sürece ölçeklendirdi.
Madencilik yöntemi, iletken plastik elektrotlar (CPE) kullanılarak yeraltında üretilen bir yeraltı elektrik alanını kullanır. Elektrotlar plastik ve iletken malzeme karışımından oluşur. İstenilen uzunlukta kolayca kesilebilirler ve birden fazla deliğe tek tek yerleştirilebilirler. Ayrıca sondaj deliklerinin etrafındaki madene amonyum sülfat da enjekte ediliyor.
Elektrotları harekete geçirmek ve pozitif ve negatif yüklü elektrotlar arasında bir elektrik alanı oluşturmak için çok fazla elektrik gerekir. İnşa edildikten sonra elektrik alanı nadir elementleri negatif katoda taşır. Bu, bunların tek bir yerde daha yoğunlaştığı ve aynı anda yatakların yalnızca küçük bir kısmının çıkarılması gerektiği anlamına geliyor.
Yüksek verimlilik
Bilim insanları süreci pratikte zaten test etti. Bir maden alanına toplam 176 CPE yerleştirdiler. Geleneksel işlemler yüzde 40 ila 60 arasında bir verimliliğe ulaşır. Elektrokinetik teknolojiyle verimlilik yüzde 95'e çıkarılabiliyor. Ayrıca geleneksel işlemler de amonyak emisyonlarına neden olur. Yeni süreçle birlikte bunlar yüzde 95 oranında azaltılabilecek.
Şematik gösterim, nadir toprak madenciliği için elektrokinetik madencilik teknolojisinin işlevsel prensibini göstermektedir.
(Resim: Gaofeng Wang ve diğerleri)
Ancak araştırmacılar, enerjinin fosil yakıtlardan elde edilmesi durumunda yer altı elektrik alanını oluşturmak için gereken yüksek enerji tüketiminin ekolojik dengeyi bozabileceğini kabul ediyor. Bilim insanları bu nedenle gerekli elektriğin yenilenebilir enerjilerden elde edilmesini öneriyor.
(olb)
Bir yanıt yazın