استخراج عناصر کمیاب زمین و ویرانی محیط‌زیست چین
شهره صدری- از تلفن‌های همراه گرفته تا سیستم‌های هدایت موشک، فلزات کمیاب جزء اساسی هزاران محصول مصرفی و سلاح‌های نظامی هستند. چین بر تجارت جهانی تسلط دارد و مجوزهای انحصاری استخراج را در سراسر جهان به دست می‌آورد. استخراج عناصر کمیاب زمین به دلیل خطرات زیست‌محیطی که ایجاد می‌کند، بدنام است و در حالی که چالش‌های پاکسازی محیط زیست بسیار زیاد است، محققان در چین در حال دستیابی به پیشرفت‌هایی هستند که می‌تواند ورق را برگرداند.
این فلزات یک مجموعه از 17 عنصر هستند که شامل اسکاندیم، اتریوم و پرازئودیمیم نیز می‌شوند. کاربردهای آنها بسیار گسترده است و شامل آهنرباها، لیزرها، ماهواره‌های GPS، قطعات کامپیوتر، روشنایی و الکترونیک می‌شود.
نکته مهمی که این مقاله به آن اشاره می‌کند این است که برخلاف طلا که واقعاً کمیاب است، فلزات نادر خاکی به وفور در پوسته زمین یافت می‌شوند. مشکل اصلی در استخراج و جداسازی آن‌هاست؛ زیرا معمولاً پراکنده بوده و با سایر عناصر مخلوط شده‌اند، که این فرآیند را گران، دشوار و از نظر زیست‌محیطی پرخطر می‌کند.
تقریباً انحصاری
از دهه ۱۹۸۰، چین با کنار زدن ایالات متحده، به بزرگترین تولیدکننده جهانی فلزات خاکی کمیاب تبدیل شد و حدود ۹۰ درصد از این مواد را در اختیار داشت. همچنین، این کشور میزبان برخی از بزرگترین ذخایر جهان است. حدود ۳۵ درصد از ذخایر فلزات خاکی کمیاب جهان در چین قرار دارد.
چین کارخانه‌هایی را در نزدیکی معادن ساخته است تا مواد اولیه بتوانند به سرعت به تولید برسند. این امر باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های تولید می‌شود و رقابت را برای سایر کشورها دشوار می‌کند. در سال ۲۰۱۸، چین ۱۲۰ هزار تن کل فلزات خاکی کمیاب تولید کرد، در حالی که ایالات متحده تنها ۱۵ هزار تن تولید کرد.
استخراج فلزات خاکی کمیاب عمدتاً در جنوب شرقی چین، در استان‌هایی مانند جیانگشی و فوجیان انجام می‌شود. اما در شمال، مغولستان داخلی و در غرب، سیچوان نیز معادنی وجود دارد.
در طول یک دهه و نیم گذشته، چین همچنین در ازای ساخت پروژه‌های زیرساختی بزرگ، به دنبال کسب حقوق انحصاری معدن در کشورهای آفریقایی بوده است. قراردادهایی در جمهوری دموکراتیک کنگو و کنیا بسته شده است، جایی که چین موافقت کرده است ۶۶۶ میلیون دلار برای یک مرکز داده و بزرگراه تأمین کند.
به گزارش مجله ماینینگ، «چندین کشور آفریقایی، از جمله کنیا، مالاوی، نامیبیا، ماداگاسکار و تانزانیا، پروژه‌هایی در زمینه کربنیت و عناصر نادر خاکی پرآلکالین دارند که می‌توانند در سال‌های آینده به ثمر برسند.»
راسل پارمن، افسر اطلاعات خارجی در فرماندهی هوایی و موشکی ارتش ایالات متحده، گزارش می‌دهد که چین همچنین «کامرون، آنگولا، تانزانیا و زامبیا» را هدف قرار داده است. او می‌افزاید: «تانزانیا به دلیل وجود چندین عنصر خاکی کمیاب حیاتی برای ارتش، از جمله پراسئودیمیوم که اجزای کلیدی در فناوری مهمات هدایت‌شونده دقیق هستند، مورد توجه ویژه قرار دارد.»
چین همچنین در حال پیشبرد منافع معدنی خود در گرینلند و سایر کشورها است. شایان ذکر است که سقوط قیمت عناصر خاکی کمیاب در سال ۲۰۱۵، که شامل فلزات کمتر شناخته شده‌ای مانند نئودیمیوم نیز می‌شد، چنین سرمایه‌گذاری‌های معدنی را برای سایر کشورها جذاب نکرد.
ایالات متحده مصرف‌کننده اصلی محصولاتی است که تولید آنها نیاز به استفاده از اسکاندیم و اتریوم دارد و پروژه‌هایی در حال انجام است تا به ایالات متحده کمک کند تا وابستگی کمتری به چین داشته باشد. با این وجود، چین موافقت کرده است که عناصر خاکی کمیاب را از ایالات متحده خریداری کند، که یک اقدام استراتژیک است که می‌تواند حمایت اقتصادی برای این پروژه‌ها فراهم کند.
مشکلات زیست‌محیطی مرتبط با استخراج فلزات کمیاب
استخراج و فرآوری عناصر کمیاب بدون آسیب رساندن به محیط زیست چالش‌برانگیز است. این مشکلات مربوط به دو روش اصلی استخراج هستند.
روش اول شامل برداشتن خاک سطحی، انتقال آن به حوضچه شستشو و افزودن مواد شیمیایی (مانند سولفات آمونیوم و کلرید آمونیوم) برای جدا کردن فلزات است. مواد شیمیایی مورد استفاده در این فرآیند جداسازی می‌توانند باعث آلودگی هوا، فرسایش و نشت به آب‌های زیرزمینی شوند.
روش دوم پردازش شامل حفر سوراخ در زمین، قرار دادن لوله‌های PVC و شلنگ‌های لاستیکی و پمپاژ مواد شیمیایی برای شستشوی زمین است. سپس دوغاب حاصل به حوضچه‌های شستشو پمپ می‌شود تا فلز کمیاب را جدا کند.
این روش با اضافه کردن لوله‌های PVC، شلنگ‌های لاستیکی و سایر وسایل مورد استفاده توسط خدمه معدن که در معادن باقی می‌مانند، همان مشکلات حذف خاک سطحی را ایجاد می‌کند.
معادن متروکه خطرات زیست‌محیطی مداومی را ایجاد می‌کنند. مواد شیمیایی باقی مانده می‌توانند همچنان به آب‌های زیرزمینی نشت کنند.
معادن همچنین ممکن است حاوی حوضچه‌هایی از فاضلاب باشند که می‌توانند به آبراه‌های محلی سرازیر شوند. به عنوان مثال، در گزارش سال ۲۰۱۶ خود، China Water Risk به یک معدن متروکه در گانژو اشاره کرد که در آن مواد شیمیایی تصفیه نشده هنگام باران از حوضچه‌های آبشستگی جاری می‌شوند.
مشکلات در چین
آلودگی ناشی از استخراج عناصر کمیاب، خاکی را ایجاد کرده است که قادر به پشتیبانی از محصولات کشاورزی نیست و منابع آب آلوده شده‌اند.
مقامات چینی تلاش کرده‌اند با تعطیلی تعداد زیادی از معادن، به ویژه معادن کوچک‌تر و غیرقانونی، با این تهدیدها مقابله کنند، اما هنوز تهدیدهای شدید و بزرگی وجود دارد که حل نشده باقی مانده‌اند.
تلاش‌های پاکسازی
از شمال نزدیک مرز مغولستان تا جنوب در گوانگدونگ، چین در تلاش است تا محیط آلوده شده توسط معدن را پاکسازی کند و برخی ادعا می‌کنند که این کار اوضاع را بدتر می‌کند. فرآیند پاکسازی پرهزینه و زمان‌بر است و برخی می‌گویند که بازیابی محیط زیست می‌تواند ۵۰ تا ۱۰۰ سال طول بکشد.
گزارش ارتش ایالات متحده در سال ۲۰۱۹، یک مسئله اصلی را که باعث آلودگی عناصر کمیاب در چین می‌شود، برجسته می‌کند: “چین کمتر تحت فشار الزامات نظارتی زیست‌محیطی یا کارگری است که می‌تواند هزینه‌های معدنکاری و تولید محصولات عناصر کمیاب را به شدت افزایش دهد.”
در عین حال، آلودگی ناشی از معادن موجود نه تنها مناطقی را که معادن در آن واقع شده‌اند، تهدید می‌کند، بلکه شهرهای بزرگی مانند گانژو با جمعیتی بالغ بر ۸ میلیون نفر را که در پایین‌دست رودخانه قرار دارند، تهدید می‌کند.
آینده چگونه خواهد بود
مانند اکثر فرآیندها، استخراج فلزات کمیاب می‌تواند بدون ایجاد آسیب گسترده به محیط زیست انجام شود.
به عنوان مثال، دانشگاه هاروارد یک روش نوآورانه و پاک را با استفاده از محلول‌های اسیدی ملایم برای جداسازی فلزات از زمین پیشنهاد کرده است. محققان دانشگاه پردو یک رویکرد پاک و کم‌هزینه پیدا کرده‌اند که فلزات کمیاب را از خاکستر زغال سنگ ضایعاتی که نیاز به بازیافت دارند، حذف می‌کند.
در مورد تأثیر زیست‌محیطی استخراج فلزات کمیاب، چندین اتفاق باید رخ دهد.
- اول، باید تلاش‌هایی در تحقیق و توسعه به سمت محصولاتی انجام شود که کمتر به فلزات کمیاب متکی باشند. به عنوان مثال، هوندا در حال توسعه خودروهای هیبریدی است که عمدتاً عاری از فلزات کمیاب هستند.
- دوم، باید بر یافتن گزینه‌های پایدارتر برای استخراج تأکید شود.
- سوم، باید از کانال‌های دیپلماتیک برای ایجاد انگیزه در اصلاحات مدرن در مقررات سهل‌انگارانه چین در مورد استخراج عناصر خاکی کمیاب و بهبود استانداردهای حفاظت از محیط زیست استفاده شود. تنها در این صورت است که هزینه‌های مربوط به پاکسازی و حفاظت از محیط زیست به هزینه‌های بهره‌برداری از معادن اضافه خواهد شد.
در نهایت، سازمان ملل متحد می‌تواند استانداردهای جهانی برای استخراج عناصر خاکی کمیاب را دنبال کند.
همه این اقدامات در جهت جلوگیری از آسیب بیشتر به زمین انجام خواهد شد. با این حال، آسیب‌های موجود باید پاکسازی شوند. چین در حال برداشتن گام‌هایی برای رفع مشکلات ناشی از دهه‌ها استخراج عناصر خاکی کمیاب است.
این تلاش‌های اصلاحی شامل فرآیندهایی مانند پمپاژ آلاینده‌ها از آب‌های زیرزمینی و پمپاژ مجدد آب شیرین برای رقیق کردن غلظت سموم است.
این کشور همچنین در حال وضع مقررات سختگیرانه‌تری برای جلوگیری از آسیب‌های وارده توسط شرکت‌های معدنی موجود است. به عنوان مثال، شرکت‌ها باید تجهیزات خود را به فناوری‌های مدرن‌تر و کارآمدتر ارتقا دهند و باید با استفاده از شیوه‌های پایدارتر، فلزات را استخراج کنند.
اگرچه فلزات کمیاب رایج هستند، اما فرآیند استخراج آنها از زمین با استفاده از شیوه‌های سنتی منجر به آسیب‌های زیست‌محیطی عظیمی به چشم‌انداز چین شده است.
مقامات چینی به آرامی در حال برداشتن گام‌هایی برای متوقف کردن و حتی معکوس کردن برخی از آسیب‌ها هستند، اما این روند کند و پرهزینه است. و شیوه‌های جدید و پایدارتر نیز گران هستند.
با این وجود، مقامات چینی این مشکل را جدی می‌گیرند و به تلاش‌های خود ادامه می‌دهند، علیرغم احتمال افزایش هزینه برای مصرف‌کنندگان محصولات تولید شده با استفاده از فلزات کمیاب.
منبع: earth.org
