В угольной стране Аппалачей исследователи планируют превратить токсичные отходы в сокровища. Загрязнение, оставленное заброшенными шахтами, является неиспользованным источником редкоземельных элементов.
Редкоземельные элементы — это ценный набор из 17 элементов, необходимых для создания чего угодно, от смартфонов и электромобилей до люминесцентных ламп и лазеров. В условиях стремительного роста мирового спроса и почти монополии Китая на производство редкоземельных элементов (в США есть только один действующий рудник) возникает большой интерес к поиску альтернативных источников, таких как наращивание переработки.
После того, как угольная шахта закроется, она может оставить после себя грязное наследие. Когда часть породы, оставшейся после добычи, подвергается воздействию воздуха и воды, образуется серная кислота, которая вытягивает тяжелые металлы из породы. Этот «кислый суп» может загрязнить водные пути и нанести вред дикой природе.
Извлечение редкоземельных элементов из так называемых кислых шахтных стоков не сможет в одиночку удовлетворить растущий спрос на металлы, признает Пол Земкевич, директор Исследовательского института водных ресурсов Западной Вирджинии в Моргантауне. Но он указывает на несколько преимуществ.
В отличие от руды, добытой из типичных редкоземельных шахт, дренаж богат наиболее необходимыми редкоземельными элементами. Кроме того, извлечение из кислых шахтных стоков также не приводит к образованию радиоактивных отходов, которые обычно являются побочным продуктом редкоземельных шахт, которые часто содержат уран и торий наряду с редкоземельными элементами. А с практической точки зрения существующие установки по очистке кислых шахтных стоков можно было бы использовать для сбора редкоземельных элементов для переработки.
«Теоретически вы могли бы начать производство уже завтра», — говорит Земкевич.
По оценкам Земкевича и его коллег, на нескольких сотнях площадок, уже обрабатывающих кислые шахтные стоки, ежегодно может производиться около 600 метрических тонн редкоземельных элементов и кобальта — еще одного востребованного металла.
В настоящее время в рамках пилотного проекта в Западной Вирджинии извлекается материал, полученный на участке очистки кислых шахтных дренажей, а также извлекаются и концентрируются редкоземельные элементы.
