在牺牲自由区,未来Reimagining稀土元素
向气候中性能源经济过渡的紧迫挑战之一将是实现稀土元素的可持续供应。这17种元素在消费电子和国防应用中的使用量相对较小。但对于风力涡轮机和电动汽车来说,它们的需求量要大得多。
“稀土”标签是18世纪地质学上的一种特殊的人造物品,当时这些元素的矿物形式首次被发现。今天我们知道这些元素的无障碍沉积物可以在世界各地的许多地方找到。然而,对稀有金属的错误认识常常证明,在获得这些金属方面的破坏性做法是正当的。
目前生产主要集中在世界上仅有少数几个地方,主要是在中国。市场压力和政府工作重点的组合已经产生了严重的环境破坏和遭受的谁住在附近的人的健康产生可怕的代价。这使得在国际事务中,中国政府的杠杆作用,同时也损害脆弱的人。
我们需要想象的生产更公正的形式。这将是什么样的,以增加稀土元素生产而不牺牲的地方和人?
稀土生产的牺牲区
从地质学上讲,稀土元素可能并不罕见,但很难大量获得。量子化学的怪癖使这些元素如此有用,也使它们难以分离和纯化。今天的工业分离过程会产生大量令人讨厌的副产品,包括浓酸和放射性废物。
绝大多数世界今天稀土元素来自包头的中国地区,因为在20世纪90年代,中国政府决定推行一项政策,导致该国在世界出口中的主导地位。这一政策明知接受可怕的成本,围绕区域的煤矿人民的健康和对环境造成严重破坏。大约有废物辐射的担忧含有钍,雷神,雷霆的北欧神命名的中等放射性金属。在提取稀土元素使用的其它有毒化学物质包括草酸和盐酸。
学者称这种做法创立了“牺牲区”。在过去,许多国家的政府(包括美国)创造了牺牲的区域在哪里政治上软弱无力的人生活,追求这些价值稀土金属的地方。量子化学,使这些元件如此有用的夸克也使得它们难以分离和纯化。
2010年,中国在尖阁诸岛领土争端中利用稀土供应向日本施压。日本政府阻止了对日本的出口,该国依靠日本开发风力涡轮机、混合动力汽车和太阳能电池板等产品。在危机感的点燃下,稀土价格飙升,全球决策者开始注意到这一点。此后,全球各地陆续在太平洋岛屿、澳大利亚和美国等地发现新的稀土矿,以满足全球高需求。
这种明显的稀土“危机”的一个主要成果是提出的创建新的牺牲区域。矿山和分离工作在格陵兰岛,亚马逊是想象,甚至在月球上。
地理学朱莉·米歇尔·克林格如何将这些建议误导陷害的地方,他们将损害为“前沿”成熟发展。前沿的修辞擦除谁已经住在这里的人们。虽然月亮可能没有经常居所的是,国际条约是在地方,保护它作为全人类的遗产。挖掘在月球上会破坏该协议。事实上,似乎常常稀土危机变成对某些人采取权力支配他人的理由。
另一种愿景
更公正的前进道路始于绿色化学。我们可以重新设计流程和产品,使稀土生产毒性更小,影响力对环境?
研究表明一些方法来做到这一点。
埃里克Schelter,在宾夕法尼亚大学的先进的稀土分离化学方面的专家,具有开发的配体使用技术目前使用的(离子的结合原子形成配位配合物),使用普通实验室设备以独立的钕和镝在室温下,在对比的是极其能量密集的过程和高热量。
为无酸技术稀土的溶解与回收从切碎的硬盘已经出现在埃姆斯实验室,研究人员Ikenna Nlebedim,丹尼斯Prodius和安雅,韦雷Mudring开发。
而在整个欧洲大学联盟,欧洲联盟资助的一个项目,开发设计电动汽车的新方法从一开始就使他们回收容易得多。要满足稀土元素的需求,就需要承诺支持负责任的生产。
企业也可以在创业恢复稀土元素的新方法的重要一员。在一个引人注目的举动,苹果一个叫黛西机器人试验(PDF)拆卸回收产品能够更有效地回收各种金属,包括稀土。该公司还可能采取措施,使其设备更易于维修和升级,而不用替换。
虽然科学和商业是解决方案的一部分,但单靠创新不会导致一个更加公正的世界。即使是非常高效的回收利用方法,也无法生产出足够的稀土来制造成千上万的风力涡轮机和数百万辆电动汽车所需的大型磁铁。
会议的需求将需要承诺支持负责任的生产。我们还需要增加稀土产量在发达国家对人类健康和环境的强监管执法更好的保护。
从历史上看,各国政府都起到了鼓励和管理生产各种商品的,由原油,粮食,更专业化的物质,例如合成橡胶和仿制药的关键作用。稀土矿的地质资源在美国和其他国家执行包含和对待污染的生产工艺能力是可用的。鼓励国内重新开始生产可以加上正在进行的环境保护补贴,如污水处理,维护尾矿池和广泛的监测网络,以警告污染,它逃脱的。
前进之路
稀土元素是关系到我们未来的材料。它们不可能是无污染的,但我们可以用不剥削某些人的方式来制造它们。虽然更多的研究是有价值的,但企业和政府的行动可以利用我们现在所知道的。政策建议,如绿色新政需要支持必要的绿色未来,他们设想的物质基础。