【美国尚未开发的稀土资源:稀土垃圾】
[加油!]
(CBS)为了确保关键矿产供应链的安全,美国政府一直致力于提高稀土和稀土磁铁的产量。如今,专家表示,保障这些供应的关键或许不仅在于开采新矿,还在于对已开采的矿产进行再利用。
稀土元素是元素周期表上的一组17种金属元素,对许多现代技术至关重要,从智能手机和笔记本电脑到风力涡轮机,无所不包。它们独特的性质可以制造超强磁铁,增强光纤和激光器的功率,并有助于加速化学反应。据军方称,一架F-35战斗机在其各个部件中都含有约100磅的稀土元素。
近几十年来,中国发展了稀土产业,并垄断了这些不仅对美国制造业至关重要,而且对国防工业也至关重要的材料市场。
与名称相反,稀土元素在自然界中实际上并不稀缺。稀土之所以稀少,是因为其矿藏浓度足够高,开采和加工才具有经济价值。
但据威斯康星大学麦迪逊分校教授朱莉·克林格 (Julie Klinger) 称,可能还有另一种方法。
克林格说:“我们消耗的稀土只有不到1%被回收利用。这意味着几十年来,我们一直在垃圾中积累稀土。”
稀土元素被广泛应用于无数日常用品中。
“几乎每天都会接触到稀土磁性材料,”MP Materials 公司的 Matt Sloustcher 说。该公司在加利福尼亚州 Mountain Pass 运营着美国唯一一座仍在运营的稀土矿。
从智能手机的震动到电动汽车的加速,稀土磁铁驱动着现代世界运转。然而,一旦产品报废,其中大部分珍贵的稀土元素就会流失。
克林格表示,每年都有大量稀土元素被丢弃在诸如过时的电子产品、退役飞机和废弃船舶等物品中。此外,还有更多稀土元素被掩埋在数千个采矿废料场中。
稀土回收利用的理念很简单,但实际操作起来却并非易事。设备中通常只含有微量的稀土,这意味着必须处理大量的材料才能回收有效数量的稀土。此外,提取稀土的技术也十分复杂。
不过,克林格认为,回收利用比开采新矿更环保。
“你知道里面有什么,”克林格谈到回收利用时说。“你确切地知道会发生什么。因此,你也确切地知道需要采取哪些环境保护措施。”
如今,扩大稀土回收规模的努力正逐步成形。MP Materials公司首席执行官詹姆斯·利廷斯基指出,挑战在于经济效益:回收利用只有大规模才能奏效,而且需要靠近重要的基础设施。
为了解决这个问题,苹果公司与MP Materials公司合作,承诺投入5亿美元使用美国制造的稀土磁体。此次合作旨在MP Materials公司位于芒廷帕斯的精炼厂建立一个回收系统,MP Materials公司将在那里回收废旧磁体材料和其他磁体材料,并将其分离成氧化物。之后,他们会将这些氧化物运往位于德克萨斯州的工厂,制成磁体,供苹果公司用于未来的产品中。
苹果公司还开发了一款名为 Daisy 的机器人,用于拆解 iPhone,回收传统回收方式经常遗漏的材料。这些回收的稀土元素可以进一步加工,制成新设备的磁铁,从而打造业内人士所说的“闭环”供应链。
对克林格而言,这种方法不仅仅代表着一种技术解决方案,它更是一种潜在的范式转变。
“我认为我们不需要挖新的坑来获取我们需要的材料,因为它就在我们周围,目前却被错误地视为废物,”克林格说。
如果成功扩大规模,稀土回收可以加强供应链安全,减少对外国资源的依赖,同时改变现代经济中关键材料的获取方式。
正如克林格所说:“它实际上形成了一个闭环。”