Pepeo iz termoelektrana, crveni mulj iz prerade aluminijuma i jalovina iz rudnika uglavnom se posmatraju kao skupi ekološki problemi. Skladište se u ogromnim bazenima i nasipima, zauzima prostor i može da zagađuje zemljište i vodu. Ipak, u tim otpadnim masama ostaju silicijum, retki zemni elementi i drugi vredni minerali.
Jedna procena pokazuje da deponije pepela iz uglja u Sjedinjenim Američkim Državama sadrže oko 11 miliona tona retkih zemnih elemenata. Njihova procenjena vrednost iznosi približno 8,4 milijarde dolara, dok količina višestruko premašuje evidentirane domaće rezerve sirove rude.
Retki zemni elementi potrebni su za snažne magnete, električna vozila, vetroturbine, elektroniku, medicinske uređaje i vojnu opremu. Njihovo izdvajanje iz klasičnih ruda može zahtevati agresivne hemikalije, veliku potrošnju energije i obradu ogromne količine materijala.
Istraživači Politehničkog instituta u Vusteru sada pokušavaju da primene trikove preuzete od dijatomeja, morskih sunđera i biljaka. Ovi organizmi izdvajaju silicijum rastvoren u vodi i od njega pod blagim uslovima grade složene mikroskopske strukture.
Dijatomeje, na primer, prave precizne silikatne omotače bez temperatura i pritisaka kakvi se koriste u industriji stakla i keramike. Biološki molekuli usmeravaju gde će se materijal taložiti i kakav će oblik dobiti. Naučnici žele da prilagode iste principe razgradnji silicijumom bogatog otpada.
Projekat vredan 3,3 miliona dolara ne usmerava se samo na nekoliko skupih elemenata. Cilj je iskorišćavanje što većeg dela materijala. Retki elementi bili bi izdvojeni kao vredne sirovine, dok bi preostali silicijum mogao da postane osnova za beton, staklo, keramiku, silikone ili druge proizvode.
Takav pristup razlikuje se od procesa u kojem se iz velike količine otpada izvuče mali udeo vrednog metala, a ostatak ponovo odloži. Ako se pronađe namena za većinu ulaznog materijala, ekonomska računica postaje povoljnija, a veličina deponija može da se smanji.
Worcester Polytechnic Institute saopštio je da će u petogodišnjem programu učestvovati stručnjaci iz građevinarstva, biologije, hemije materijala i rudarstva sa više američkih univerziteta. Prva faza biće posvećena razumevanju prirodnih procesa, dok bi kasniji deo trebalo da ih pretvori u skalabilnu tehnologiju.
Pred istraživačima su ozbiljni izazovi. Sastav pepela i jalovine razlikuje se od postrojenja do postrojenja. Neki otpad može da sadrži arsen, živu, olovo ili druge opasne elemente koji moraju biti bezbedno odvojeni. Proces koji radi na nekoliko grama u laboratoriji moraće da se prilagodi milionima tona heterogenog materijala.
Ni koncentracija retkih elemenata nije svuda dovoljno velika za isplativu preradu. Visoka ukupna vrednost na nivou čitave zemlje ne znači da je svaka deponija ekonomski rudnik. Potrebno je mapirati nalazišta i odrediti gde su elementi najzastupljeniji i najlakši za izdvajanje.
Velika prednost jeste to što je materijal već iskopan, samleven i dopremljen na jedno mesto. Nema potrebe za otvaranjem potpuno novog rudnika samo da bi se došlo do početne rude. Istovremeno bi se rešavao deo nasleđenog problema stare industrije.
Ovaj pristup predstavlja oblik urbanog i industrijskog rudarstva. Sirovina se ne traži samo duboko u zemlji već i u proizvodima, ruševinama i otpadu koji smo već stvorili. Ono što je decenijama smatrano bezvrednim ostatkom moglo bi postati važan izvor materijala za tehnologije budućnosti.
S.B.
