أشارت دراسة حديثة نشرت في مجلة ساينس إلى أن الإنتاج السنوي للمناجم المحلية في الولايات المتحدة يمكن أن يلبي الطلب المحلي على الطاقة والصناعات الدفاعية والتكنولوجيا الفائقة لجميع المعادن الرئيسية، مثل الكوبالت والليثيوم والجاليوم ومختلف العناصر الأرضية النادرة (النيوديميوم والإيتريوم وغيرها). ومع ذلك، يتم التخلص من هذه الموارد بكميات كبيرة كمخلفات أثناء عملية إنتاج التعدين ولا يمكن إعادة تدويرها بشكل فعال.
وكان منجم ساميت في كولورادو، الذي ينتج حوالي 30 مليون رطل من الموليبدينوم سنويا، أحد مشاريع التعدين الأمريكية التي تم تقييمها في تحليل نقدي للمعادن نشر في مجلة ساينس. مصدر الصورة: مدرسة كولورادو للمناجم
وقادت البحث إليزابيث هولي، الأستاذة المساعدة في هندسة التعدين في كلية كولورادو للمناجم. وقالت إن مفتاح المشكلة لا يكمن في احتياطيات الموارد، بل في عملية إعادة التدوير: "من الصعب استخلاص هذه المعادن مثل استخلاص الملح المخلوط في العجين. إن إجراء قدر كبير من البحث والتطوير وتعزيز السياسات هي المتطلبات الأساسية لتحقيق إعادة التدوير فعالة من حيث التكلفة". أنشأ الفريق أولاً قاعدة بيانات سنوية للإنتاج لجميع مناجم المعادن المرخصة اتحاديًا في الولايات المتحدة، بالإضافة إلى بيانات من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، وعلوم الأرض الأسترالية، والمسح الجيولوجي الكندي، واستخدم إحصاءات العينات لتقدير الكمية الإجمالية للمعادن الرئيسية التي تتخلى عنها المخلفات كل عام.
تظهر نتائج الأبحاث أنه من خلال إعادة تدوير 1% إلى 10% فقط من الكوبالت والجرمانيوم والعناصر الأخرى الموجودة حاليًا في المخلفات، يمكن تلبية جميع احتياجات صناعات البطاريات والرقائق في الولايات المتحدة. لقد حققت معظم المعادن الرئيسية إحلال الواردات، ولا يعاني سوى البلاتين والبلاديوم من فجوات كبيرة. خذ الكوبالت كمثال. باعتباره مادة خام رئيسية لبطاريات السيارات الكهربائية، غالبًا ما يتم التخلص من الكوبالت كمنتج ثانوي في تعدين النيكل والنحاس. ويتم إعادة تدوير أقل من 10% منها لتزويد صناعة البطاريات في الولايات المتحدة. ويتم أيضًا إثراء الجرمانيوم في خام الزنك ومخلفات مناجم الموليبدينوم، ويمكن إعادة تدوير أقل من 1% لتلبية الطلب الأمريكي بالكامل.
وتؤكد الدراسة أن تعزيز حزام إعادة تدوير المناجم له فائدتان رئيسيتان: أولا، فوائد اقتصادية وجيوأمنية؛ ثانيًا، إنه يقلل بشكل كبير من خطر التلوث البيئي الناجم عن تخزين المخلفات، ويمكنه أيضًا تعزيز إعادة تدوير الموارد في البناء والمجالات الأخرى. واقترح هولي أن السياسات ذات الصلة يجب أن تشجع شركات التعدين على إضافة مرافق معالجة داعمة، لأنه من الصعب دفع الشركات المصنعة إلى الاستثمار بنشاط بالاعتماد فقط على تعزيز أسعار السوق. "لقد اكتشفنا الثمار الدانية لإعادة التدوير الصناعي. وبعد ذلك، نحتاج إلى تحليل المعادن الموجودة في المعادن الرئيسية بالتفصيل واختبار طرق تقنية محددة تعتمد على علم المعادن لفصل "الملح" عن معادن محددة."