Tiếng Việt
Các yếu tố đất hiếm (Rees) – bao gồm 15 lanthanides, cùng với Scandium và Yttri, rất cần thiết cho công nghệ hiện đại. Thường được mô tả là vitamin của ngành công nghiệp thế kỷ 21, các kim loại này đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực từ năng lượng tái tạo và phòng thủ quốc gia đến chất bán dẫn và điện tử tiêu dùng, bao gồm điện thoại thông minh và xe điện. Thị trường REE toàn cầu hiện có giá trị khoảng 12 tỷ USD, với tốc độ tăng trưởng hàng năm dự kiến (CAGR) là 12,3%, phản ánh tầm quan trọng chiến lược và kinh tế ngày càng tăng của họ.
Trong nhiều thập kỷ, một số ít các quốc gia đã duy trì một vị trí thống trị trong chuỗi cung ứng toàn cầu, chiếm khoảng 70% sản lượng trên toàn thế giới. Tuy nhiên, những căng thẳng địa chính trị và tranh chấp thương mại gần đây đã phơi bày sự mong manh của sự phụ thuộc này, khiến việc đánh giá lại các chiến lược tìm nguồn cung ứng toàn cầu. Tầm quan trọng chiến lược của các tài liệu này đã khiến nguồn cung của họ bị chính trị hóa cao và ngày càng độc quyền bởi một số lượng hạn chế các quốc gia xử lý, nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết đối với chuỗi cung ứng đa dạng và kiên cường.
Úc đóng một vai trò quan trọng trong bối cảnh này, chiếm 5,14% sản xuất REE toàn cầu và nắm giữ khoảng 4% dự trữ của thế giới. Nó được xếp hạng là nhà sản xuất lớn thứ tư sau Trung Quốc, Hoa Kỳ và Myanmar. Trung Quốc tiếp tục thống trị các phân khúc giữa dòng và hạ nguồn của chuỗi giá trị, kiểm soát gần 90% công suất tinh chế toàn cầu và hơn 50% các ứng dụng hạ nguồn.
Việc khai thác và phân tách các yếu tố trái đất hiếm đòi hỏi chuyên môn kỹ thuật tiên tiến và cơ sở hạ tầng tinh vi, khiến nó trở thành một ngành công nghiệp hàng rào cao. Đáp lại, các quốc gia giàu tài nguyên như Úc đang ưu tiên phát triển các khả năng xử lý độc lập để giảm các lỗ hổng chiến lược. Chính phủ Úc, dưới quyền Thủ tướng Anthony Albanese và được hỗ trợ bởi Hon. Madeleine King (Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Bộ trưởng Bắc Úc), đã cam kết 22 triệu đô la AU để thúc đẩy cơ sở hạ tầng chế biến REE trong nước.
Hiện tại, nhu cầu toàn cầu được đáp ứng chủ yếu thông qua việc khai thác thương mại của quặng giàu đất hiếm. Tuy nhiên, các tài nguyên này là hữu hạn và không đủ để duy trì nhu cầu dài hạn, với các dự đoán chỉ cho thấy chỉ hai đến ba thập kỷ sản xuất khả thi với mức giá hiện tại. Điều này đặt ra hai câu hỏi quan trọng: khối lượng Rees có sẵn trong các kho dự trữ quốc gia? Và làm thế nào Úc có thể bảo vệ lợi ích kinh tế của mình trong một cảnh quan toàn cầu ngày càng cạnh tranh?
Trong một thế giới đầy biến động, không chắc chắn, phức tạp và mơ hồ, sự tự túc quốc gia và chủ quyền tài nguyên là điều tối quan trọng. Do đó, bắt buộc phải bảo tồn tài trợ tự nhiên hạn chế của Úc trong khi đa dạng hóa các chuỗi cung ứng chiến lược, đầu tư vào đổi mới công nghệ và đưa sự thông minh vào các hệ thống quản lý tài nguyên.
Được thúc đẩy bởi sự bắt buộc để phát triển chuỗi cung ứng khoáng chất quan trọng bền vững, hai nhà nghiên cứu tại Đại học Monash đã đi tiên phong trong một quy trình có trách nhiệm với môi trường để trích xuất Rees từ các tài nguyên thứ cấp. Các tài nguyên thứ cấp này-bao gồm các sản phẩm cuối đời và chất thải công nghiệp kế thừa-tạo thành cơ sở của những gì được gọi là khai thác đô thị. Bennet Thomas và Giáo sư Sankar Bhattacharya, từ Khoa Kỹ thuật Hóa học và Sinh học, đã phát triển một quá trình tiểu thuyết, được cấp bằng sáng chế phục hồi Rees từ chất thải mỏ, tro bay than và chất thải điện tử. Cách tiếp cận của họ tích hợp các nguyên tắc đầu tiên của nhiệt động lực học và khối lượng và cân bằng năng lượng để đạt được hiệu quả chiết xuất cao trên tất cả 17 Rees, trong khi giảm đáng kể tác động môi trường.
Trong ấn phẩm gần đây của họ trong Thủy đồng và Tạp chí Kỹ thuật Hóa học Môi trườngcác nhà nghiên cứu chứng minh khả năng sử dụng tro bay than-một sản phẩm phụ chất thải chi phí thấp, phong phú-như một nguyên liệu để phục hồi REE. Chỉ riêng ở Victoria, khoảng 1,3 triệu tấn tro bay than nâu đã được tạo ra hàng năm kể từ cuối thế kỷ 19, phần lớn được lưu trữ trong các đập tro. Đáng chú ý, nồng độ REE trong một số tro này có thể so sánh với những người được tìm thấy trong quặng khai thác thương mại, nhưng không có sản phẩm phụ phóng xạ thường liên quan đến uranium và thorium được tìm thấy trong quặng khoáng REE. Điều này làm cho việc khai thác đô thị không chỉ có lợi thế về môi trường mà còn hấp dẫn về mặt thương mại.
Quá trình của họ có khả năng sản xuất thêm 45.000 tấn Rees mỗi năm từ tro bay than-nhiều hơn gấp đôi tổng sản lượng REE của Úc trong năm 2021 (19.958 tấn) và gần một phần ba sản lượng của Trung Quốc (~ 152.407 tấn), nhà lãnh đạo toàn cầu hiện tại. Sự đổi mới này có thể định vị Úc đóng vai trò biến đổi trong việc định hình lại chuỗi cung ứng đất hiếm toàn cầu.
Công nghệ quy trình được phát triển bởi Thomas và Bhattacharya đại diện cho một bước đột phá kỹ thuật, với kết quả quy mô phòng thí nghiệm cho thấy hiệu quả tốt trong việc phục hồi REE. Ban đầu được phát triển ở thang đo phản ứng 100 ml, nhóm nghiên cứu đã mở rộng quy trình lên 30 L với chiết xuất hơn 90% kim loại đất hiếm thành nước rỉ. Công việc đã giành được giải thưởng Nhà khoa học trẻ của Hiệp hội Hoàng gia Victoria uy tín. Việc xử lý thêm nước rỉ rác cho đến nay đã dẫn đến sự phân tách 40% kim loại đất hiếm được chọn. Nhóm nghiên cứu hiện đang hoàn thiện thiết kế kỹ thuật cho các hoạt động liên tục ở quy mô 100 lít với kế hoạch xây dựng một cơ sở trình diễn tại Đại học Monash, đánh dấu một bước quan trọng đối với thương mại hóa. Các kết quả sẽ cho phép phân tích kinh tế đáng tin cậy.
Ở giai đoạn quan trọng này, các nhà nghiên cứu đang tích cực tìm kiếm sự tham gia với các nhà đầu tư và các bên liên quan của chính phủ để khởi xướng các cuộc đối thoại chiến lược. Nhóm nghiên cứu đang hợp tác với nhiều đối tác để thúc đẩy công nghệ và tạo điều kiện triển khai tại các thị trường Úc, góp phần vào các nỗ lực quốc gia để xây dựng chuỗi cung ứng Trái đất hiếm có và có chủ quyền.
Website: https://yeastera.com
Fanpage: https://www.facebook.com/yeastera/