คุณภาพ ผงขัดดินหายาก & ตัวเร่งปฏิกิริยาโลกที่หายาก โรงงาน

AM2Pn2 (A= Ca, Sr, Ba, Yb, Mg; M = Zn, Cd, Mg; และ Pn = N, P, As, Sb) Bi) family of Zintl phases has been known as thermoelectric materials and has recently gained much attention for highly promising materials for solar absorbers in single-junction and tandem solar cellsในบทความนี้ เราจะเริ่มต้นจากหลักการแรก เพื่อศึกษาครอบครัวทั้งหมดของสารประกอบ AM2Pn2 ในแง่ของโครงสร้างพื้นฐานของพวกมัน ความมั่นคงทางอุณหภูมิ และโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์เรายังดําเนินการ photoluminescence spectroscopy บนปูนจํานวนมากและตัวอย่างหนังบางเพื่อตรวจสอบผลรวมถึงการวัดครั้งแรกของช่องว่างวงจรของ SrCd2P2 และ CaCd2P2 สารเคราะห์ AM2Pn2 แสดงความมั่นคงอย่างกว้างขวาง ส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างเดียวกันกับ CaAl2Si2 (P3̅m1) และครอบคลุมช่วงช่องว่างในช่วงที่กว้างจาก 0 ถึงเกิน 3 eVนี่อาจทําให้มันมีประโยชน์ต่อหลายจุดหมายโดยการศึกษาโครงสร้างวงจรของ AM2Pn2 โดยการศึกษาโครงสร้างวงจรของเราพบว่า Mg3Sb2 มีสัญญาการมากที่สุดเป็นวัสดุไฟฟ้าร้อน เนื่องจากหลายกระเป๋า, ซึ่งเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของมันในหมู่ประกอบการที่ศึกษาที่นี่ ที่นี่เราได้ศึกษาอย่างเป็นระบบ ความมั่นคงของเฟสและโครงสร้างวงศ์ไฟฟ้าของสารประกอบ AM2Pn2 ในประกอบที่หลากหลาย โดยใช้คํานวณหลักการแรกพบว่าส่วนใหญ่ขององค์ประกอบที่ศึกษาที่นี่มีความมั่นคงและ isostructuralช่องว่างในวงจรโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นเมื่อมวล Pn ลดลง; ในขณะที่บิสมูทไดส่วนใหญ่เป็นโลหะ, ไนทรีดบางชนิดมีช่องว่างในวงจรมากกว่า 3 eV.เราเปรียบเทียบผลกับวรรณกรรมการทดลอง และเพิ่มผลการทดลองใหม่งานของเราสามารถใช้เพื่อเข้าใจสารสกัด AM2Pn2 ที่มีฐานะดี แนะนําสารสกัด AM2Pn2 ใหม่เพื่อสังเคราะห์ และแนะนําการใช้งานเฉพาะสําหรับเคมีบางชนิด

เวียดนาม วางแผนที่จะเริ่มงานเหมืองแร่ดินหายากอีกครั้ง   แหล่งข่าว: Voanews เวียดนามวางแผนที่จะเปิดเหมืองแร่ดินแร่ใหญ่ที่สุดของตนอีกครั้งในปีหน้า โครงการนี้สามารถเพิ่มปริมาณของธาตุได้มาก เพื่อแข่งขันกับจีนแร่แร่ที่หายากช่วยให้พลังงานเทคโนโลยีที่ทันสมัย. The United States Geological Survey (USGS) says rare earths are a set of 17 metallic elements that are necessary in the production of high-tech products from mobile phones and electric vehicles to advanced weapons. จีนมีเพียงประมาณ 1/3 ของแหล่งที่ดินหายากในโลกแต่การศึกษาปี 2022 จากมาร์ช แม็คเลนแนน บอกว่าประเทศตอนนี้ควบคุมกว่า 60% ของการขุดแร่ดินหายาก และ 85% ของความสามารถในการประมวลผลทั่วโลก. หน่วยงาน USGS ประเมินว่าเวียดนามมีแหล่งเก็บดินแร่หายากที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลก หลังจากจีนประธานาธิบดีโจ้ ไบเดน ลงนามในข้อตกลงระหว่างการเดินทางไปเวียดนาม เพื่อช่วยให้ประเทศได้รับนักลงทุนในการเปิดกิจการเหมืองแร่. ข้อตกลงนี้เป็นก้าวไปสู่การช่วยประเทศเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ สร้างห่วงโซ่การจําหน่ายธาตุแร่หายากข้อตกลงนี้รวมถึงการพัฒนาศักยภาพของประเทศในการเปลี่ยนธาตุแพร่เป็นโลหะที่ใช้ในแม่เหล็กสําหรับรถไฟฟ้า, สมาร์ทโฟนและอุปกรณ์เรือนลม ในขั้นตอนแรก รัฐบาลเวียดนามวางแผนที่จะประมูลหลายพื้นที่ของเหมืองดงปาโอ ให้กับนักลงทุน ก่อนสิ้นปี เทสซ่า คูทเชอร์ เป็นผู้บริหาร บริษัท แบล็คสโตน มินเรลส์ ของออสเตรเลีย ซึ่งเป็นบริษัทที่วางแผนที่จะเสนอราคาในการสร้างโครงการนี้คูทเชอร์บอกสํานักข่าวรอยเตอร์ว่า การลงทุนของแบล็คสโตน จะมีมูลค่าประมาณ 100 ล้านดอลลาร์เธอเพิ่มเติมว่าบริษัทกําลังพูดคุยกับผู้ผลิตรถไฟฟ้า รวมถึง VinFast และ Rivian เกี่ยวกับสัญญาการจําหน่ายที่เป็นไปได้ รูปที่ไม่ระบุวันที่แสดงไร่ข้าวที่โรงงานแปรรูปดินแร่หายากถูกวางแผนอยู่ใกล้เหมือง Nam Xe ในจังหวัด Lai Chau ในเวียดนาม (Reuters) รูปที่ไม่ระบุวันที่แสดงไร่ข้าวที่โรงงานแปรรูปดินแร่หายากถูกวางแผนอยู่ใกล้เหมือง Nam Xe ในจังหวัด Lai Chau ในเวียดนาม (Reuters) เหมืองดงปาโอ โรงงานเหมืองดงปาอู ไม่ทํางานมาอย่างน้อย 7 ปีลงโครงการเหมืองแร่ที่ดงปาโว หลังจากที่จีนเพิ่มปริมาณแร่แร่หายากมาก เพื่อนําราคาลง. การปรับปรุงธาตุแร่หายากมันซับซ้อน และจีนควบคุมเทคโนโลยีการแปรรูปหลายอย่าง แต่ มหาวิทยาลัยการเหมืองแร่และภูมิวิทยาฮานอย บอกว่า แผ่นดินแร่หายากที่ดงปาโอะ เป็นที่เหมืองแร่ที่ง่ายและส่วนใหญ่มุ่งเน้นในแร่บาสตเนซิตแร่ดินหายากเหล่านี้จะถูกลดเป็นผงและแปรรูปเป็นโอกไซด์ดินหายาก(REO) ลู แอนด์ ทูอาน เป็นประธานบริษัทแรนเอิร์ธเวียดนาม (VTRE) บริษัทเป็นโรงชําระแร่หลักของเวียดนามและเป็นพันธมิตรของแบล็คสโตนในโครงการ000 เมตรตันของแร่แร่แร่หายาก อ๊อกไซด์เทียบเท่าต่อปี. ปริมาณนั้นจะทําให้ผลิตของดงปาโอ ต่ํากว่าปริมาณของ Mountain Pass ของแคลิฟอร์เนีย หนึ่งในเหมืองที่ใหญ่ที่สุดในโลก ที่ผลิตธาตุ 43,000 เมตรตันในปี 2022 ในเดือนกรกฎาคม รัฐบาลเวียดนามได้บอกว่ามันวางแผนที่จะพัฒนาเหมืองเพิ่มเติมเพื่อผลิตปริมาณเทียบเท่า REO สูงถึง 60,000 ตันต่อปีภายในปี 2030 โดยจีนได้ตั้งเป้าหมายของตัวเอง 210,000 ตันเมื่อปีที่แล้ว เมื่อแยกออกไซด์ออกเป็นโลหะ เพื่อใช้ในแม่เหล็กและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมอื่น ๆ จีนเป็นผู้นําของโลกในกระบวนการโลหะยูกระทรวงพลังงานสหรัฐบอกว่า แต่ VTRE กําลังทํางานในโครงการที่จะสร้างโรงงานทําโลหะกับ Setopia ของเกาหลีใต้ ดัดลีย์ คิงส์นอร์ธ เป็นศาสตราจารย์ที่โรงเรียนเหมืองแร่ของออสเตรเลียตะวันตก ณ มหาวิทยาลัยคอร์ติน เขาบอกว่าเวียดนามมีทางที่จะไปเพื่อบรรลุเป้าหมายของดินหายากเวียดนาม "มีทรัพยากร, ความเชี่ยวชาญด้านการทําเหมืองแร่และการแปรรูป เพื่อให้มีทางเลือกให้กับจีน"  

โนว่า มินอเรลส์ พบ Stibium และ Styx Antimony ในโครงการทอง Estelle   แหล่งข่าว: small caps โนวา มินเนอรัลส์ (ASX: NVA) ได้ยืนยันการค้นพบของ Stibium และ Styx ทองแอนติโมเนียมในโครงการทอง Estelle ในอลาสกา Field observations and soil and rock chip assays from the company’s current exploration program identified an abundance of massive stibnite (which is the primary ore source for the critical mineral antimony) hosted in quartz veins within areas coinciding with potential gold mineralisation. The results indicate the presence of antimony-enriched gold mineralisation within the Estelle gold trend and has led Nova to include antimony analysis as part of its future assay protocol and resource work at the project. บริษัทยังจะดําเนินการทบทวนการทดสอบหลายธาตุที่มีอยู่เพื่อกําหนดว่าอะติโมเนียมจะตรงกันในโอกาสทองคําที่มีความสําคัญสูงอื่น ๆ หรือไม่   โอกาสดี เจ้าหน้าที่บริหารส่วนใหญ่ของโนว่า คริสโตเฟอร์ เกอร์ไทเซ่น กล่าวว่า การระบุแอนติโมเนียมที่เอสเทล เป็นเวลาที่ดีในตลาดปัจจุบัน “The discovery of high-grade stibnite associated with the gold system emerging at Estelle represents a significant development for us as the US government has listed antimony as a critical and strategic mineral to the nation’s economic and national security interestsเขาบอกว่า “Our team is now assessing the potential scale of this discovery and the additional value it could add to this project via the domestic supply of a mineral which has historically relied on imports from China and Russia.   การสนับสนุนและตัวเลือกการเงิน ขณะที่โนว่ายังต้องระบุขนาด และความสําคัญทางยุทธศาสตร์ ของการค้นพบของแอนติโมเนียมนาย Gerteisen กล่าวว่า บริษัทได้ย้ายไปยังรัฐบาลสหรัฐอเมริกา. เพื่อเข้ารับการสนับสนุน โครงการที่เสนอแนะต้องมีทรัพยากรอุตสาหกรรมวัสดุหรือเทคโนโลยีที่จําเป็นต่อการป้องกันชาติ และไม่สามารถจัดหาได้ในทันทีโดยอุตสาหกรรมของสหรัฐฯ โดยไม่มีการกระทําของประธานาธิบดี. ในเดือนกรกฎาคม บริษัท เพอร์พีทัว เรสอร์สส์ คอร์ปอเรชั่น ที่มีการจดทะเบียนในแคนาดา ได้รับเงิน 24 ดอลลาร์สหรัฐ8 ล้านในวงเงินสําหรับการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมและวิศวกรรม และอนุญาตเสริมที่จําเป็นสําหรับการผลิตในประเทศความสามารถของแอนติโมเนียมทรีซัลฟิดสําหรับวัสดุพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการป้องกัน. ในเดือนสิงหาคม, Perpetua ได้รับเงินเพิ่มเติม 15.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐเพื่อแสดงเชือกการจัดหา antimony trisulfide ในประเทศโดยใช้แร่จากโครงการทองคํา Stibnite ใน Idaho.

แร่ธาตุที่สำคัญ รวมทั้งธาตุหายากในดิน มีความจำเป็นต่อเศรษฐกิจและความมั่นคงของประเทศสหรัฐอเมริกา เนื่องจากมีการใช้ในหลากหลายประเภทในชีวิตประจำวันเนื่องจากความจำเป็น นักวิจัยจึงมองหาวิธีใหม่ในการสกัดโลหะเหล่านี้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการรับประกันการจัดหาตอนนี้ นักวิจัยจากศูนย์แร่ธาตุที่สำคัญของ Penn State ได้พัฒนากระบวนการทำให้บริสุทธิ์แบบใหม่ที่สกัดออกไซด์ของธาตุหายากจากการระบายกรดของเหมืองและกากตะกอนที่เกี่ยวข้องที่ความบริสุทธิ์ 88.5% การค้นพบนี้มีชื่อว่า 'Selective Recovery of high-grade rare earth, Al และ Co-Mn จากวัสดุกากตะกอนจากการบำบัดด้วยการระบายน้ำในเหมืองกรด' ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Minerals Engineering   ธาตุหายากคืออะไรและสกัดได้อย่างไร? แร่ธาตุที่สำคัญ รวมถึงธาตุหายาก 17 ชนิด ถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนทั่วไปจำนวนมาก เช่น สมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์ และในการใช้งานที่จำเป็นต่อการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาด เช่น รถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ และแผงเซลล์แสงอาทิตย์ความต้องการโลหะเหล่านี้เพิ่มขึ้นเนื่องจากมีความสำคัญทางเศรษฐกิจสูง และมีความเสี่ยงในการจัดหาสูง และต่อมา การไม่มีโลหะเหล่านี้จะมีผลอย่างมากต่อเศรษฐกิจและความมั่นคงของประเทศสหรัฐอเมริกา   สหรัฐอเมริกาจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการจัดหาแร่ธาตุเหล่านี้อย่างปลอดภัย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาการสกัดแร่ธาตุเหล่านี้ภายในประเทศการระบายน้ำทิ้งของกรด (AMD) และของแข็งและตะกอนที่เกี่ยวข้องซึ่งเป็นผลมาจากการบำบัดด้วย AMD พบว่าเป็นแหล่งแร่ธาตุที่สำคัญหลายชนิดและธาตุหายาก   กระทรวงพลังงานสหรัฐ (DOE) กำลังสำรวจเรื่องนี้เพิ่มเติมและได้ให้ทุนสนับสนุนความพยายามเพื่อแสดงให้เห็นทั้งความเป็นไปได้ทางเทคนิคและศักยภาพทางเศรษฐกิจของการสกัด การแยก และการกู้คืน REE และ CM จากแหล่งถ่านหินและผลพลอยได้จากถ่านหินของสหรัฐ โดยมีเป้าหมายเพื่อให้บรรลุ ผสมออกไซด์ของธาตุหายากจากแหล่งถ่านหินที่มีความบริสุทธิ์ขั้นต่ำ 75%   Sarma Pisupati ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมพลังงานและแร่และผู้อำนวยการ Center for Critical Minerals แห่ง Penn State กล่าวว่า "เราได้ทำงานเพื่อพัฒนากลยุทธ์ในการกู้คืน CMs และ REE จากแหล่งขยะเหล่านี้ และประสบความสำเร็จขั้นที่ 88.5% REEs เกรด" .“เป้าหมายปัจจุบันที่ DOE ตั้งไว้เพื่อให้ได้ออกไซด์ของธาตุหายากแบบผสมคือ 75% และเราได้เกินเป้าหมายนั้นไปแล้ว”   กระบวนการรักษา AMD ก่อนหน้านี้ นักวิจัยได้รับการระบายน้ำจากเหมืองกรดและวัสดุตะกอนที่เกี่ยวข้องซึ่งเป็นตัวแทนของเตียงถ่านหินตอนล่างของ Kittanning และประเมินการฟื้นตัวของแร่ธาตุที่สำคัญหลายชนิดจากนั้น กระบวนการทำให้บริสุทธิ์แบบใหม่ตามกระบวนการบำบัดของ AMD ก่อนหน้านี้ได้รับการออกแบบเพื่อกู้คืนอะลูมิเนียมเกรดสูง ธาตุหายาก โคบอลต์ และผลิตภัณฑ์แมงกานีสจากกากตะกอนMohammad Rezaee ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเหมืองแร่แห่ง Penn State กล่าวว่า "การสกัด REEs และ CMs โดยตรงจาก AMD ช่วยลดความจำเป็นในการละลายกากตะกอนและต้นทุนที่เกี่ยวข้องของรีเอเจนต์และการประมวลผล ส่งผลให้มีแนวทางปฏิบัติในการกำจัดของเสียที่ยั่งยืนมากขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำ" และผู้เขียนร่วมในการศึกษา   “เราได้แสดงให้เห็นว่าเราสามารถเปลี่ยนขยะเหล่านี้ซึ่งเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมมานานหลายทศวรรษให้กลายเป็นทรัพยากรที่มีค่า ดังนั้นนี่จึงเป็นผลดีต่อสิ่งแวดล้อม เครือจักรภพ และประเทศชาติ” โดยปกติแล้ว AMD จะได้รับการบำบัดด้วยการเติมปูนขาวหรือสารเคมีอื่นๆ เพื่อเพิ่มค่า pH เป็น 7 อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้เปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ในกระบวนการใหม่ของพวกเขา   “โดยปกติแล้ว AMD จะถูกทำให้เป็นกลางโดยการเติมสารเคมีที่เป็นด่างหลายชนิด” Rezaee กล่าว“ในขณะที่ค่า pH ของ AMD เพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการบำบัด โลหะจะตกตะกอนเป็นไฮดรอกไซด์ของโลหะหรือสารเชิงซ้อนอื่นๆ” ระบบ AMD ใหม่เพื่อแยกออกไซด์ของธาตุหายากในระบบใหม่ที่นักวิจัยพัฒนาขึ้น ค่า pH ยังคงเพิ่มขึ้นเป็น 7 แต่จะดำเนินการเป็นระยะๆ   “แทนที่จะเติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ แคลเซียมไฮดรอกไซด์ หรือปูนขาวพร้อมกันทั้งหมดเพื่อเพิ่มค่า pH เรากำลังเพิ่มทีละขั้น” ปิสุปาติกล่าว“ข้อดีของวิธีนี้คือช่วยให้แร่ธาตุบางชนิดตกตะกอนออกมาที่ระดับค่า pH ที่แตกต่างกันหากเราเพิ่มเบสของเราในคราวเดียวและทำให้ค่า pH เป็น 7 สิ่งเหล่านี้จะตกตะกอนพร้อมกันงั้นเราคงต้องกลับไปแยกพวกมันออกจากกัน”   ค่า pH ถูกเพิ่มเป็นระดับที่จำเป็นสำหรับเหล็กในการตกตะกอน และจากนั้นเป็นค่า pH ที่จำเป็นสำหรับอะลูมิเนียมในการตกตะกอนหลังจากการตกตะกอนนี้ แรร์เอิร์ธจะฟื้นตัวได้จากการตกตะกอนของคาร์บอเนต   “ความท้าทายของเราคือเราไม่สามารถเอาเหล็กและอะลูมิเนียมออกได้ 100%;มีสารตกค้างเล็กน้อยในความเข้มข้นของ REE” ปิสุปาติกล่าว“แม้ว่าคุณจะมีส่วนประกอบของอะลูมิเนียมเพียง 1% ในส่วนผสม แต่ส่วนผสมก็มีอิทธิพลเหนือ และคุณภาพของแร่หายากของคุณก็จะไม่บริสุทธิ์เช่นกันสิ่งนี้ได้รับการแก้ไขในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ใหม่” จากนั้นตะกอนที่ถูกกำจัดออกจะถูกนำกลับเข้าสู่วงจรในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดเหล็ก อะลูมิเนียม และสารตกค้างอื่นๆ   “ในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ เราต้องผ่านวงจรนี้ซ้ำอีกครั้ง โดยกลับไปที่ค่า pH ที่ 3 หรือ 3.5 แล้วเริ่มต้นใหม่ทั้งหมด” ปิสุปาตีกล่าว“เรากำลังกำจัดสารตกค้างอื่นๆ อย่างช้าๆ อาจจะสองครั้งหรือสามครั้งตลอดวงจร เพื่อเพิ่มความบริสุทธิ์ของ REEในการวิจัยก่อนหน้านี้ เราได้เกรดประมาณ 17% ถึง 18% ดังนั้นนี่จึงเป็นความสำเร็จที่สำคัญ” ความบริสุทธิ์ของแร่ธาตุที่นำกลับมาใช้ใหม่   สำหรับองค์ประกอบเป้าหมาย สามารถกู้คืนได้มากกว่า 99% ด้วยการออกแบบโหลดการรีไซเคิลในกระบวนการ AMD ก่อนหน้านี้ การตกตะกอนของโคบอลต์และแมงกานีสมีความเข้มข้น 0.85% และ 23% ตามลำดับกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ใหม่เพิ่มความเข้มข้นเป็น 1.3% และ 43%

อู่ฮั่น ประเทศจีน 9 กันยายน 2565 — การสาธิตล่าสุดโดยทีมงานที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Huazhong (HUST) เน้นให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการทำเลเซอร์หลายวงที่เสถียรด้วยธาตุแรร์เอิร์ธ (RE)ในการทำงาน ทีมวิจัยได้ใช้สารเติมแต่งด้วยความร้อนโดยใช้โพลีเมอร์เพื่อสร้างโพรงขนาดเล็กที่เจือด้วยสาร RE ที่มีปัจจัย Q ที่แท้จริงภายในสูงมากเกิน 108 กระบวนการเติมไม่ได้แนะนำการรวมกลุ่มของไอออนหรือการสูญเสียการกระเจิงปัจจัย Q ที่แท้จริงสูงเป็นพิเศษทำให้กระบวนการนี้เป็นแพลตฟอร์มที่เป็นธรรมชาติเพื่อให้ได้ปรากฏการณ์เลเซอร์และปรากฏการณ์ที่ไม่เชิงเส้นเพิ่มเติมซึ่งต้องการพลังงานต่ำ   นอกเหนือจากข้อดีสำหรับการใช้งานเลเซอร์แล้ว โพรงขนาดเล็กที่มีสารเจือปนแบบ ultrahigh-Q อาจเสนอแพลตฟอร์มสำหรับการตรวจจับที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ หน่วยความจำแบบออปติคัล   ไมโครเลเซอร์ที่มีแถบเลเซอร์หลายแถบเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การแสดงผลแบบเต็มสี การสื่อสารด้วยแสง และการประมวลผลองค์ประกอบ RE ให้ระดับพลังงานระดับกลางที่มีอายุการใช้งานยาวนานมากมาย และการเปลี่ยนผ่านการกำหนดค่าภายในที่จำเป็นสำหรับการปล่อยผ่านช่วงคลื่นแสงที่หลากหลาย เป็นไปได้ที่จะสร้างแสงอัลตราไวโอเลตระดับลึกถึงแสงอินฟราเรดช่วงกลางโดยการสูบโฟตอนผ่านการลดเกียร์ลง ไปจนถึงความถี่ที่ต่ำลง และการแปลงค่าที่เพิ่มขึ้น เพื่อเพิ่มพลังงานแม้ว่าการแปลงค่าขึ้นจะมีข้อดีซึ่งรวมถึงความลึกการเจาะที่ดีกว่าและความเสียหายของไอออไนซ์ที่น้อยกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วจะยากกว่าการเปลี่ยนเกียร์ลงการรวม downshifting กับ upconversion สามารถขยายช่วงความยาวคลื่นการปล่อยเพื่อศักยภาพสูงสุด   เนื่องจากการใช้ RE สำหรับการแปลงอัปทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้เงื่อนไขการจับคู่เฟสที่เข้มงวดหรือความหนาแน่นของปั๊มสูง นักวิจัยได้ถามถึงความเป็นไปได้ที่จะสร้างเลเซอร์หลายวงโดยการเติมองค์ประกอบ RE ลงใน microcavity Q ultrahigh-Q โดยไม่ลดปัจจัย Q ที่แท้จริง   นักวิจัยของ HUST ได้สาธิตการทำ CW ด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต มองเห็นได้ และใกล้อินฟราเรดพร้อมกันที่อุณหภูมิห้องงานนี้สนับสนุนการตรวจจับที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ หน่วยความจำแบบออปติคัล และการตรวจสอบปฏิกิริยาระหว่างโพรง-สสาร-แสงได้รับความอนุเคราะห์จาก B. Jiang, et al., doi 10.1117/1.AP.4.4.046003   นักวิจัยของ HUST ได้สาธิตการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต ที่มองเห็นได้ และคลื่นต่อเนื่องใกล้อินฟราเรดพร้อมกันที่อุณหภูมิห้องงานนี้สนับสนุนการตรวจจับที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ หน่วยความจำแบบออปติคัล และการตรวจสอบปฏิกิริยาระหว่างโพรง-สสาร-แสงได้รับความอนุเคราะห์จาก B. Jiang et al., doi 10.1117/1.AP.4.4.046003   การวิจัยสำหรับเลเซอร์แปลงค่าระดับสูงมักใช้ปั๊มเลเซอร์แบบพัลซิ่งในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อลดความเสียหายจากความร้อนสำหรับวัสดุที่ได้รับและช่องเรโซแนนซ์   ในการสาธิตล่าสุด ทีมงาน HUST ประสบความสำเร็จในการแปลงค่า UV และคลื่นต่อเนื่องสีม่วง (CW) จากองค์ประกอบ RE ที่อุณหภูมิห้อง   ทีมงานได้เติมเออร์เบียมและอิตเทอร์เบียมในโพรงเล็กๆ แล้วปั๊มด้วยเลเซอร์ CW ​​975 นาโนเมตรเลเซอร์ที่ได้นั้นขยายช่วงความยาวคลื่นประมาณ 1170 นาโนเมตร ครอบคลุมแถบ UV, แถบมองเห็น และอินฟราเรดใกล้ (NIR)ทีมงานได้ประมาณการว่าขีด จำกัด lasing ทั้งหมดอยู่ที่ระดับ submilliwattไมโครเลเซอร์มีความคงตัวของความเข้มที่ดีมากกว่า 190 นาที ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานจริง   นอกจากนี้ องค์ประกอบ RE อื่นๆ เช่น ทูเลียม โฮลเมียม และนีโอไดเมียม อาจอนุญาตให้ใช้รูปแบบปั๊มที่ยืดหยุ่นและความยาวคลื่นที่ยาวมาก

ที่มา: AZO Mining   ธาตุแรร์เอิร์ธ (REE) ประกอบด้วยธาตุโลหะ 17 ชนิด ประกอบด้วยแลนทาไนด์ 15 ชนิดในตารางธาตุ ได้แก่ La，Ce，Pr......... ซีเรียมเป็น REE ที่พบบ่อยที่สุดและมีปริมาณมากกว่าทองแดงหรือตะกั่ว พวกมันถูกพบในหินสี่ประเภทหลักที่ผิดปกติคาร์บอเนตซึ่งเป็นหินอัคนีที่ผิดปกติซึ่งได้มาจากแมกมาที่อุดมด้วยคาร์บอเนต การตั้งค่าของอัคนีอัลคาไลน์ การสะสมของดินเหนียวที่ดูดซับไอออน นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ประเทศจีนได้ครองการผลิต REE โดยใช้ดินเหนียวดูดซับไอออนของตัวเอง หรือที่รู้จักกันในชื่อ 'ดินเหนียวของจีนตอนใต้' ธาตุแรร์เอิร์ธใช้สำหรับอุปกรณ์ไฮเทคทุกประเภท รวมถึงคอมพิวเตอร์ เครื่องเล่น DVD โทรศัพท์มือถือ ไฟส่องสว่าง ไฟเบอร์ออปติก กล้องและลำโพง และแม้แต่อุปกรณ์ทางทหาร เช่น เครื่องยนต์ไอพ่น ระบบนำทางขีปนาวุธ ดาวเทียม และต่อต้าน - การป้องกันขีปนาวุธ ในปี 2010 จีนประกาศว่าจะลดการส่งออก REE เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของตนเอง แต่ยังรักษาตำแหน่งที่โดดเด่นในการจัดหาอุปกรณ์ไฮเทคให้กับส่วนที่เหลือของโลก โครงการดักจับธาตุดินที่หายากของปุ๋ยฟอสโฟยิปซั่ม ดังนั้น นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนน์ ได้คิดค้นวิธีการแบบหลายขั้นตอนโดยใช้เปปไทด์ที่ออกแบบทางวิศวกรรม ซึ่งเป็นกรดอะมิโนสายสั้นที่สามารถระบุและแยก REE ได้อย่างแม่นยำโดยใช้เมมเบรนที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษ การออกแบบนี้นำโดยการสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ซึ่งพัฒนาโดย Rachel Getman นักวิจัยหลักและรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีวโมเลกุลที่ Clemson ร่วมกับนักวิจัย Christine Duval และ Julie Renner พัฒนาโมเลกุลที่จะยึดติดกับ REE เฉพาะ ลอเรน กรีนลี ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีอ้างว่า “ทุกวันนี้ ธาตุแรร์เอิร์ธประมาณ 200,000 ตันติดอยู่กับขยะฟอสโฟยิปซั่มที่ยังไม่แปรรูปในฟลอริดาเพียงแห่งเดียว” โครงการใหม่นี้จะมุ่งเน้นไปที่การฟื้นฟูอย่างยั่งยืน และอาจเปิดตัวในระดับที่ใหญ่ขึ้นเพื่อประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ ทุนโครงการมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ทางเลือกอื่นในการกู้คืนธาตุหายาก แม้ว่าจะเป็นกระบวนการง่ายๆ แต่การชะล้างต้องใช้สารเคมีอันตรายในปริมาณมาก ดังนั้นจึงไม่พึงปรารถนาในเชิงพาณิชย์ วิธีทั่วไปในการกู้คืน REE อีกวิธีหนึ่งคือ การทำเกษตรกรรม หรือที่เรียกว่า e-mining ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขนส่งขยะอิเล็กทรอนิกส์ เช่น คอมพิวเตอร์เก่า โทรศัพท์ และโทรทัศน์จากประเทศต่างๆ ไปยังประเทศจีนเพื่อสกัด REE แม้ว่ามักถูกขนานนามว่าเป็นวิธีการรีไซเคิลวัสดุที่ยั่งยืน แต่ก็ไม่ใช่ว่าไม่มีปัญหาของตัวเองที่ยังคงต้องแก้ไข โครงการมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนน์มีศักยภาพที่จะเอาชนะปัญหาบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับวิธีการกู้คืน REE แบบดั้งเดิมได้ หากสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจของตนเองได้

ที่มา: AZO Mining   ธาตุหายากคืออะไรและพบได้ที่ไหน ธาตุแรร์เอิร์ธ (REE) ประกอบด้วยธาตุโลหะ 17 ชนิด ซึ่งประกอบด้วยแลนทาไนด์ 15 ชนิดในตารางธาตุ ได้แก่ La，Ce，Pr......... ส่วนใหญ่ไม่ได้หายากเหมือนชื่อกลุ่ม แต่ได้รับการตั้งชื่อในศตวรรษที่ 18 และ 19 เมื่อเปรียบเทียบกับองค์ประกอบ 'ดิน' ทั่วไปอื่น ๆ เช่นมะนาวและแมกนีเซีย ซีเรียมเป็น REE ที่พบบ่อยที่สุดและมีปริมาณมากกว่าทองแดงหรือตะกั่ว อย่างไรก็ตาม ในแง่ธรณีวิทยา REE มักไม่ค่อยพบในตะกอนที่มีความเข้มข้นสูง เช่น ตะเข็บถ่านหิน ทำให้การขุดยากในเชิงเศรษฐกิจ พวกมันถูกพบในหินสี่ประเภทหลักที่ผิดปกติคาร์บอเนตซึ่งเป็นหินอัคนีที่ผิดปกติซึ่งได้มาจากแมกมาที่อุดมด้วยคาร์บอเนต การตั้งค่าของอัคนีอัลคาไลน์ การสะสมของดินเหนียวที่ดูดซับไอออน จีนขุดแร่ธาตุหายาก 95% เพื่อตอบสนองความต้องการไลฟ์สไตล์ไฮเทคและพลังงานทดแทน นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ประเทศจีนได้ครองการผลิต REE โดยใช้ดินเหนียวดูดซับไอออนของตัวเอง หรือที่รู้จักกันในชื่อ 'ดินเหนียวของจีนตอนใต้' ประเทศจีนทำได้ประหยัดเพราะดินเหนียวสามารถแยก REEs ออกจากการใช้กรดอ่อน ๆ ได้ง่าย ธาตุแรร์เอิร์ธใช้สำหรับอุปกรณ์ไฮเทคทุกประเภท รวมถึงคอมพิวเตอร์ เครื่องเล่น DVD โทรศัพท์มือถือ ไฟส่องสว่าง ไฟเบอร์ออปติก กล้องและลำโพง และแม้แต่อุปกรณ์ทางทหาร เช่น เครื่องยนต์ไอพ่น ระบบนำทางขีปนาวุธ ดาวเทียม และต่อต้าน - การป้องกันขีปนาวุธ วัตถุประสงค์ของข้อตกลงด้านสภาพอากาศในปารีส พ.ศ. 2558 คือการจำกัดภาวะโลกร้อนให้ต่ำกว่า 2 ˚C โดยควรอยู่ที่ 1.5 ˚C ซึ่งเป็นระดับก่อนยุคอุตสาหกรรมสิ่งนี้ทำให้ความต้องการพลังงานหมุนเวียนและรถยนต์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องมี REEs เพื่อดำเนินการด้วย ในปี 2010 จีนประกาศว่าจะลดการส่งออก REE เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของตนเอง แต่ยังรักษาตำแหน่งที่โดดเด่นในการจัดหาอุปกรณ์ไฮเทคให้กับส่วนที่เหลือของโลก จีนอยู่ในสถานะทางเศรษฐกิจที่แข็งแกร่งในการควบคุมการจัดหา REE ที่จำเป็นสำหรับพลังงานหมุนเวียน เช่น แผงโซลาร์เซลล์ ลม และกังหันพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง ตลอดจนยานพาหนะไฟฟ้า โครงการดักจับธาตุดินที่หายากของปุ๋ยฟอสโฟยิปซั่ม ฟอสโฟยิปซั่มเป็นผลพลอยได้จากปุ๋ยและมีธาตุกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น ยูเรเนียมและทอเรียมด้วยเหตุนี้จึงมีการจัดเก็บไว้โดยไม่มีกำหนด โดยมีความเสี่ยงที่จะก่อให้เกิดมลพิษในดิน อากาศ และน้ำ ดังนั้น นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนน์ ได้คิดค้นวิธีการแบบหลายขั้นตอนโดยใช้เปปไทด์ที่ออกแบบทางวิศวกรรม ซึ่งเป็นกรดอะมิโนสายสั้นที่สามารถระบุและแยก REE ได้อย่างแม่นยำโดยใช้เมมเบรนที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษ เนื่องจากวิธีการแยกแบบเดิมไม่เพียงพอ โปรเจ็กต์จึงมุ่งที่จะคิดค้นเทคนิคการแยก วัสดุ และกระบวนการใหม่ การออกแบบนี้นำโดยการสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ซึ่งพัฒนาโดย Rachel Getman นักวิจัยหลักและรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีวโมเลกุลที่ Clemson ร่วมกับนักวิจัย Christine Duval และ Julie Renner พัฒนาโมเลกุลที่จะยึดติดกับ REE เฉพาะ Greenlee จะพิจารณาว่าพวกเขาประพฤติตัวอย่างไรในน้ำ และจะประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและศักยภาพทางเศรษฐกิจที่แตกต่างกันภายใต้สถานการณ์การออกแบบและการปฏิบัติงานที่เปลี่ยนแปลงได้ ลอเรน กรีนลี ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีอ้างว่า “ทุกวันนี้ ธาตุแรร์เอิร์ธประมาณ 200,000 ตันติดอยู่กับขยะฟอสโฟยิปซั่มที่ยังไม่แปรรูปในฟลอริดาเพียงแห่งเดียว” ทีมงานระบุว่าการฟื้นตัวแบบเดิมๆ เกี่ยวข้องกับอุปสรรคด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ โดยปัจจุบันมีการกู้คืนจากวัสดุคอมโพสิต ซึ่งต้องใช้การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและใช้แรงงานมาก โครงการใหม่นี้จะมุ่งเน้นไปที่การฟื้นฟูอย่างยั่งยืน และอาจเปิดตัวในระดับที่ใหญ่ขึ้นเพื่อประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ หากโครงการนี้ประสบผลสำเร็จ ก็สามารถลดการพึ่งพาจีนของสหรัฐฯ ในการจัดหาธาตุหายากได้ ทุนโครงการมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ โครงการ REE ของรัฐเพนน์ได้รับทุนจากเงินช่วยเหลือระยะเวลาสี่ปีมูลค่า 571,658 ดอลลาร์ รวมเป็นเงินทั้งสิ้น 1.7 ล้านดอลลาร์ และเป็นความร่วมมือกับมหาวิทยาลัย Case Western Reserve และมหาวิทยาลัยเคลมสัน ทางเลือกอื่นในการกู้คืนธาตุหายาก โดยทั่วไปแล้วการกู้คืน RRE จะดำเนินการโดยใช้การดำเนินการขนาดเล็ก โดยทั่วไปโดยการชะล้างและการสกัดด้วยตัวทำละลาย แม้ว่าจะเป็นกระบวนการง่ายๆ แต่การชะล้างต้องใช้สารเคมีอันตรายในปริมาณมาก ดังนั้นจึงไม่พึงปรารถนาในเชิงพาณิชย์ การสกัดด้วยตัวทำละลายเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิผลแต่ไม่ได้ผลมากนักเนื่องจากต้องใช้แรงงานจำนวนมากและใช้เวลานาน วิธีทั่วไปในการกู้คืน REE อีกวิธีหนึ่งคือ การทำเกษตรกรรม หรือที่เรียกว่า e-mining ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขนส่งขยะอิเล็กทรอนิกส์ เช่น คอมพิวเตอร์เก่า โทรศัพท์ และโทรทัศน์จากประเทศต่างๆ ไปยังประเทศจีนเพื่อสกัด REE ตามโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ ขยะอิเล็กทรอนิกส์ถูกสร้างขึ้นมากกว่า 53 ล้านตันในปี 2019 โดยมีวัตถุดิบประมาณ 57 พันล้านดอลลาร์ที่ประกอบด้วย REE และโลหะ แม้ว่ามักถูกขนานนามว่าเป็นวิธีการรีไซเคิลวัสดุที่ยั่งยืน แต่ก็ไม่ใช่ว่าไม่มีปัญหาของตัวเองที่ยังคงต้องแก้ไข การทำการเกษตรต้องใช้พื้นที่จัดเก็บจำนวนมาก โรงงานรีไซเคิล ขยะฝังกลบหลังจากการกู้คืน REE และเกี่ยวข้องกับค่าขนส่งซึ่งต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล โครงการมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนน์มีศักยภาพที่จะเอาชนะปัญหาบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับวิธีการกู้คืน REE แบบดั้งเดิมได้ หากสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจของตนเองได้

ที่มา: Eurasia Review   ธาตุหายากนั้นหาได้ยากและรีไซเคิลได้ยาก แต่สัญชาตญาณที่แวบเข้ามาทำให้นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยไรซ์ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้   ห้องทดลองข้าวของนักเคมี James Tour รายงานว่าประสบความสำเร็จในการสกัดธาตุหายากที่มีค่า (REE) จากของเสียที่ให้ผลผลิตสูงพอที่จะแก้ไขปัญหาให้กับผู้ผลิตในขณะที่เพิ่มผลกำไร   กระบวนการให้ความร้อนด้วยแฟลชจูลของห้องแล็บ ซึ่งเปิดตัวเมื่อหลายปีก่อนเพื่อผลิตกราฟีนจากแหล่งคาร์บอนที่เป็นของแข็ง ได้ถูกนำไปใช้กับแหล่งธาตุหายากสามแหล่ง ได้แก่ เถ้าลอยถ่านหิน แร่อะลูมิเนียม และขยะอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อกู้คืนโลหะหายากซึ่งมี สมบัติทางแม่เหล็กและอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่และเทคโนโลยีสีเขียว   นักวิจัยกล่าวว่ากระบวนการของพวกเขาเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นโดยใช้พลังงานน้อยกว่ามากและเปลี่ยนกระแสของกรดที่มักใช้ในการกู้คืนองค์ประกอบให้กลายเป็นหยด   การศึกษาปรากฏใน Science Advances   ธาตุหายากไม่ได้หายากจริงๆหนึ่งในนั้นคือซีเรียมมีมากกว่าทองแดง และทั้งหมดนั้นมีมากกว่าทองคำแต่ธาตุแลนทาไนด์ทั้ง 15 ธาตุ ร่วมกับอิตเทรียมและสแกนเดียม มีการกระจายอย่างกว้างขวางและยากต่อการสกัดจากวัสดุที่ขุดได้   “สหรัฐฯ เคยขุดแร่หายาก แต่คุณได้รับธาตุกัมมันตภาพรังสีจำนวนมากเช่นกัน” ทัวร์กล่าว“คุณไม่ได้รับอนุญาตให้ฉีดน้ำซ้ำ และต้องกำจัดทิ้ง ซึ่งมีราคาแพงและเป็นปัญหาในวันที่สหรัฐฯ เลิกทำเหมืองแรร์เอิร์ธทั้งหมด แหล่งแร่จากต่างประเทศก็ขึ้นราคาเป็นสิบเท่า”   ดังนั้นจึงมีแรงจูงใจมากมายที่จะรีไซเคิลของที่ขุดไปแล้ว เขากล่าวส่วนใหญ่กองหรือฝังอยู่ในเถ้าลอย ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากโรงไฟฟ้าถ่านหิน“เรามีภูเขาของมัน” เขากล่าว“เศษถ่านหินที่เผาไหม้เหลืออยู่คือซิลิกอน อะลูมิเนียม เหล็ก และแคลเซียมออกไซด์ที่ก่อตัวเป็นแก้วรอบๆ ธาตุ ทำให้ยากต่อการสกัด”สารตกค้างของอะลูมิเนียม ซึ่งบางครั้งเรียกว่า โคลนแดง เป็นผลพลอยได้จากการผลิตอะลูมิเนียมที่เป็นพิษ ในขณะที่ขยะอิเล็กทรอนิกส์มาจากอุปกรณ์ที่ล้าสมัย เช่น คอมพิวเตอร์และสมาร์ทโฟน   ในขณะที่การสกัดของเสียจากอุตสาหกรรมมักเกี่ยวข้องกับการชะล้างด้วยกรดแก่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและไม่เป็นสีเขียว แต่ห้องปฏิบัติการข้าวจะทำความร้อนเถ้าลอยและวัสดุอื่นๆ (รวมกับคาร์บอนแบล็กเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้า) ให้อยู่ที่ประมาณ 3,000 องศาเซลเซียส (5,432 องศาฟาเรนไฮต์) ) ในไม่กี่วินาทีกระบวนการนี้เปลี่ยนของเสียให้เป็น "ชนิด REE ที่เปิดใช้งาน" ที่ละลายได้สูง   ทัวร์กล่าวว่าการรักษาเถ้าลอยโดยใช้แฟลชจูลให้ความร้อน "ทำลายกระจกที่ห่อหุ้มองค์ประกอบเหล่านี้และแปลง REE ฟอสเฟตเป็นโลหะออกไซด์ที่ละลายได้ง่ายกว่ามาก"กระบวนการทางอุตสาหกรรมใช้กรดไนตริกเข้มข้น 15 โมลาร์ในการสกัดวัสดุกระบวนการข้าวใช้กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 0.1 โมลาร์ที่อ่อนกว่ามากซึ่งยังคงให้ผลผลิตมากขึ้น   ในการทดลองที่นำโดยนักวิจัยดุษฎีบัณฑิตและผู้เขียนนำ Bing Deng นักวิจัยพบว่าเถ้าลอยถ่านหินแบบแฟลชจูล (CFA) ให้ความร้อนเพิ่มขึ้นมากกว่าเท่าตัวของธาตุหายากส่วนใหญ่โดยใช้กรดอ่อนมากเมื่อเทียบกับการชะล้าง CFA ที่ไม่ผ่านการบำบัดในกรดแก่   “กลยุทธ์นี้เป็นกลยุทธ์ทั่วไปสำหรับของเสียต่างๆ” Bing กล่าว“เราพิสูจน์แล้วว่าผลตอบแทนการฟื้นตัวของ REE ได้รับการปรับปรุงจากเถ้าลอยถ่านหิน แร่อะลูมิเนียมและขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยกระบวนการกระตุ้นเดียวกัน”   ลักษณะทั่วไปของกระบวนการทำให้มีแนวโน้มโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Bing กล่าวเนื่องจากมีการผลิตสารตกค้างบอกไซต์และขยะอิเล็กทรอนิกส์หลายล้านตันทุกปี   “กระทรวงพลังงานได้พิจารณาแล้วว่านี่เป็นความต้องการที่สำคัญที่ต้องได้รับการแก้ไข” ทัวร์กล่าว“กระบวนการของเราบอกประเทศว่าเราไม่ต้องพึ่งพาการทำเหมืองที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหรือแหล่งแร่หายากจากต่างประเทศอีกต่อไป”   ห้องทดลองของ Tour ได้เปิดตัวระบบทำความร้อนแบบจูลแบบแฟลชในปี 2020 เพื่อแปลงถ่านหิน ปิโตรเลียมโค้ก และขยะให้เป็นกราฟีน ซึ่งเป็นรูปแบบคาร์บอนที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียว ซึ่งเป็นกระบวนการที่กำลังดำเนินการในเชิงพาณิชย์ห้องปฏิบัติการได้ปรับกระบวนการแปลงขยะพลาสติกเป็นกราฟีนและแยกโลหะมีค่าออกจากขยะอิเล็กทรอนิกส์  

ที่มา: Global Mining Review   General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) ได้สรุปการเจรจากับสำนักงานการผลิตขั้นสูงของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ (DOE) สำหรับการออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวกและวิศวกรรม เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการก่อสร้างและการทำงานของโรงงานสาธิตการแยกและแปรรูปธาตุหายาก (REE)GA-EMS กำลังร่วมมือกับ Umwelt-und-Ingenieurtechnik GmbH (UIT), Rare Element Resources, Ltd (RER) ของ GA Europe และ LNV ซึ่งเป็นบริษัท Ardurra Group, Inc. เพื่อเริ่มโครงการ 40 เดือนเพื่อออกแบบ สร้าง และดำเนินการ สิ่งอำนวยความสะดวกในการสาธิตการแยกและประมวลผล REE ในไวโอมิง   “เราตั้งตารอที่จะได้ดำเนินการร่วมกับทีมเพื่อทำให้โครงการสาธิตนี้เป็นจริง” สกอตต์ ฟอร์นีย์ ประธาน GA-EMS กล่าว“REEs มีความสำคัญต่อเทคโนโลยีที่หลากหลายซึ่งสนับสนุนการใช้งานทั้งเชิงพาณิชย์และการป้องกัน รวมถึงยานพาหนะไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์ ไฟเบอร์ออปติก และแม่เหล็กถาวรที่มีความแข็งแรงสูงโครงการนี้จะให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับการพัฒนาทรัพยากรธาตุหายากในประเทศและเทคโนโลยีการแยกสารที่มีศักยภาพในการปรับปรุงอุปทานและความพร้อมของ REE เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น”   DOE ประกาศก่อนหน้านี้ในปี 2564 ว่าได้เลือก GA-EMS สำหรับการเจรจารางวัลทางการเงินสำหรับโครงการการยืนยันรางวัลทางการเงินครั้งล่าสุดทำให้ทีม GA-EMS สามารถเริ่มงานออกแบบและวิศวกรรม เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกและการดำเนินงานโรงงานเมื่อสร้างเสร็จแล้ว โรงงานสาธิตจะช่วยให้สามารถแยกและทำให้บริสุทธิ์ของแรร์เอิร์ธออกไซด์ที่ได้มาจากแร่ที่นำออกจากแหล่งฝากของ Bear Lodge ของ RER ในไวโอมิงเป้าหมายหลักของโครงการคือการแสดงให้เห็นถึงการแยกและการประมวลผล REE ในระดับที่เพียงพอเพื่อให้ข้อมูลและตัวชี้วัดที่คาดการณ์ต้นทุนและประสิทธิภาพสำหรับการแยกและการประมวลผลในเชิงพาณิชย์ที่ตามมา

เทคโนโลยีใหม่และการใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นหมายถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับโลหะทั่วไปและโลหะที่ไม่ธรรมดา เช่น โลหะแรร์เอิร์ธเงินฝากที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของยุโรปอยู่ใน Norra Kärr นอกGränna   Axel Sjöqvist ผู้เขียนวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกฉบับใหม่ที่มหาวิทยาลัยโกเธนเบิร์กกล่าวว่า "Norra Kärr สามารถช่วยทำให้สหภาพยุโรปสามารถพึ่งพาโลหะหายากได้ด้วยตนเอง   แหล่งโลหะหายากที่เชื่อถือได้จำเป็นต้องเปลี่ยนไปสู่พลังงานสีเขียวและเพื่อการผลิตกังหันลมและรถยนต์ไฟฟ้าใหม่โลหะหายากใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น จอแสดงผล เครื่องฟอกไอเสีย แบตเตอรี่ และแม่เหล็กถาวรอันทรงพลัง   “สิ่งสำคัญคือต้องเรียนรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดทางธรณีวิทยาและการพัฒนาของหินประเภทนี้ และเพื่อระบุการกระจายของโลหะหายากระหว่างหินและแร่ธาตุประเภทต่างๆ การรู้สิ่งนี้ทำให้เราสามารถใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพและอำนวยความสะดวกในการสำรวจในอนาคตในสวีเดนและทั่วโลก Axel Sjöqvist จาก Department of Earth Sciences, University of Gothenburg กล่าว   การศึกษาวิทยานิพนธ์ของ Sjöqvist ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับต้นกำเนิดทางธรณีวิทยาของ Norra Kärr "ขาดแหล่งที่เชื่อถือได้สำหรับโลหะและแร่ธาตุหลายชนิดที่มีความสำคัญต่อนวัตกรรม หากต้องการปฏิบัติตามคำสัญญาของการเปลี่ยนแปลงสีเขียว จะต้องมีการจัดหาโลหะที่เพียงพอสำหรับกังหันลมและรถยนต์ไฟฟ้า กังหันลมสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากขึ้น และรถยนต์ไฟฟ้าสามารถขับได้ไกลขึ้นด้วยโลหะแรร์เอิร์ทซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า"   การขุดและการสกัดแร่ยังทำให้เกิดความท้าทายต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วยและแผนการสกัดแร่นอกเมืองกรานนาได้นำไปสู่การประท้วงด้านสิ่งแวดล้อม   “การขุดทรัพยากรมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในทางใดทางหนึ่งเสมอ ผลกระทบนั้นไม่หายไปเมื่อเรานำเข้าโลหะ แต่มันเพิ่มขึ้นจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก ทรัพยากรที่ฝังอยู่ในหินไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ น่าเสียดาย มันขึ้นอยู่กับแผ่นดิน และศาลสิ่งแวดล้อมเพื่อตัดสินว่าแผนใหม่ของบริษัท [Accent1] สำหรับการขุดในนอร์รา คาร์ สามารถทำได้ในลักษณะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่"   ปัจจุบันสหภาพยุโรปนำเข้าโลหะหายากจากจีน 98–99 เปอร์เซ็นต์ของความต้องการ   "ที่นั่น พวกมันถูกผลิตขึ้นในสภาพที่น่าสงสัยสำหรับทั้งมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ประเทศจีนมีการผูกขาดตลาดโลก ทำให้สามารถควบคุมปริมาณโลหะเหล่านี้ที่มีอยู่ในส่วนอื่น ๆ ของโลก เป็นผลให้พวกเขายังมีทางอ้อม ควบคุมว่าสหภาพยุโรปประสบความสำเร็จในการบรรลุตามคำมั่นสัญญาด้านความยั่งยืนหรือไม่"

มีเหตุผลสองประการสำหรับการพัฒนาเซลล์กักเก็บพลังงานขั้นสูงในวงกว้าง: ประการแรก การเปลี่ยนแปลงระบบการขนส่งจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปสู่การผลิตไฟฟ้าสิ่งนี้ได้ส่งเสริมการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถให้พลังงานและพลังงานได้มาก สามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย ทำให้รถยนต์ไฟฟ้า (EVS) มีต้นทุนที่แข่งขันได้กับรถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายใน (น้ำแข็ง) ที่ใช้น้ำมันเบนซิน   แม้ว่าจะตระหนักถึงความสำคัญของพลังงานหมุนเวียนและการใช้พลังงานไฟฟ้าสำหรับการขนส่ง แต่โดยพื้นฐานแล้วสัดส่วนของเชื้อเพลิงฟอสซิลในพลังงานผสมของโลกยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทศวรรษที่ผ่านมาจากข้อมูลของ Ren21 เชื้อเพลิงฟอสซิลคิดเป็น 80.3% ของการใช้พลังงานในปี 2009 และ 80.2% ในปี 2019 ในช่วงเวลานี้ 'พลังงานหมุนเวียนในตอนนี้' เพิ่มขึ้นเพียงจาก 8.7% เป็น 11.2%   การใช้พลังงานของจีนนั้นนำหน้าโลกมาก และการบริโภคพลังงานของจีนนั้นสูงกว่าประเทศอันดับสองของสหรัฐอเมริกาถึงสองในสามในปี 2019 โครงสร้างพลังงานของจีนประกอบด้วยถ่านหิน 58% น้ำมัน 20% ก๊าซธรรมชาติ 8% ไฟฟ้าพลังน้ำ 8% พลังงานนิวเคลียร์ 2% และพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ 5% เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์86% ของพลังงานของจีนมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล   บรูโน เวนดิตติ นักลงทุนด้านภาพลักษณ์ของเว็บไซต์ได้ผลิตไอคอน 5 ตัวเพื่อแสดงภาพการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานของจีนภาพที่น่าสนใจที่สุดสองภาพแสดงโครงสร้างของพลังงานที่ครอบคลุมของจีนในปี 2568 และสิ่งที่ต้องพัฒนาในปี 2060:     เมื่อเทียบกับปี 2019 การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลของจีนจะลดลงเพียง 6% และพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ นิวเคลียร์ และพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ จะเพิ่มขึ้นเพียง 5%ภายในปี 2060 โดยเชื้อเพลิงฟอสซิลคิดเป็นเพียง 14% ของพลังงานทั้งหมด และพลังงานนิวเคลียร์และพลังงานหมุนเวียนคิดเป็น 71% ของระบบพลังงาน ทั้งหมดนี้จะถูกย้อนกลับเป็นที่น่าสังเกตว่าพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ต่อเนื่องที่เกิดจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมคิดเป็น 47% ของทั้งหมด และจะต้องเก็บพลังงานแบตเตอรี่เพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้