हरित तकनीक फोन के लिए दुर्लभ खनिज खोजने में मदद कर सकती है

मोबाइल फोन की बढ़ती संख्या को बिजली देने के लिए पर्याप्त दुर्लभ पृथ्वी खनिजों को ढूंढना और निकालना एक कठिन चुनौती है जो पर्यावरण पर कहर बरपा सकता है - लेकिन नई तकनीकें मदद कर सकती हैं।

शोधकर्ताओं का कहना है कि उन्होंने अपने मुनाफे को बढ़ाने के साथ-साथ निर्माताओं के लिए मुद्दों को हल करने के लिए पर्याप्त उच्च उपज पर कचरे से मूल्यवान दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (आरईई) को हटा दिया है। वैज्ञानिकों ने एक में कहा हालिया पेपर उनकी प्रक्रिया पर्यावरण के प्रति दयालु है क्योंकि यह अन्य तरीकों की तुलना में कम ऊर्जा का उपयोग करती है और तत्वों को पुनर्प्राप्त करने के लिए अक्सर उपयोग किए जाने वाले एसिड की धारा को एक धारा में बदल देती है।

"ए स्मार्टफोन इसमें आठ अलग-अलग आरईई हो सकते हैं,'' राइस यूनिवर्सिटी के रसायनज्ञ जेम्स टूरअध्ययन के लेखक ने एक साक्षात्कार में डिजिटल ट्रेंड्स को बताया। "लाल, नीला और हरा स्क्रीन रंग आरईई द्वारा बढ़ाया जाता है, जैसा कि कंपन तंत्र और स्पीकर हैं।"

खनिज जो आपके फ़ोन को चालू रखते हैं

टूर की प्रयोगशाला ने एक विशेष हीटिंग प्रक्रिया का उपयोग किया जो दुर्लभ पृथ्वी धातुओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए किसी भी ठोस कार्बन स्रोत से ग्राफीन का उत्पादन करती है। खनिज आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और हरित प्रौद्योगिकियों के लिए महत्वपूर्ण चुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक गुण हैं।

जबकि कोयला फ्लाई ऐश, बॉक्साइट अवशेष और इलेक्ट्रॉनिक कचरे से औद्योगिक निष्कर्षण में आमतौर पर मजबूत एसिड शामिल होता है - ए समय लेने वाली, गैर-हरित प्रक्रिया - राइस लैब फ्लाई ऐश और अन्य सामग्रियों को लगभग 5,432 डिग्री फ़ारेनहाइट तक गर्म करती है दूसरा। यह प्रक्रिया कचरे को अत्यधिक घुलनशील "सक्रिय आरईई प्रजातियों" में बदल देती है।

टूर ने कहा कि फ्लैश जूल हीटिंग द्वारा फ्लाई ऐश का उपचार "उस ग्लास को तोड़ देता है जो इन तत्वों को घेरता है और आरईई फॉस्फेट को परिवर्तित करता है धातु ऑक्साइड जो अधिक आसानी से घुल जाते हैं।" औद्योगिक प्रक्रियाएं निकालने के लिए नाइट्रिक एसिड की 15-मोलर सांद्रता का उपयोग करती हैं सामग्री; चावल प्रक्रिया में हाइड्रोक्लोरिक एसिड की बहुत हल्की 0.1-मोलर सांद्रता का उपयोग किया जाता है जिससे फिर भी अधिक उत्पाद प्राप्त होता है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि फ्लैश हीटिंग कोयला फ्लाई ऐश (सीएफए) ने मजबूत एसिड में अनुपचारित सीएफए को लीच करने की तुलना में बहुत हल्के एसिड का उपयोग करके अधिकांश दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की उपज को दोगुना कर दिया है।

शोधकर्ताओं में से एक, बिंग डेंग ने कहा, "विभिन्न अपशिष्टों के लिए रणनीति सामान्य है।" "हमने साबित किया कि उसी सक्रियण प्रक्रिया से कोयला फ्लाई ऐश, बॉक्साइट अवशेष और इलेक्ट्रॉनिक कचरे से आरईई रिकवरी पैदावार में सुधार हुआ था।"

पर्यावरण के मुद्दें

डेलॉइट ग्लोबल की भविष्यवाणी वह स्मार्टफ़ोन - दुनिया का सबसे लोकप्रिय उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण है जिसके होने की उम्मीद है 2022 में 4.5 बिलियन का स्थापित आधार - इस वर्ष 146 मिलियन टन CO2 या समकक्ष उत्सर्जन उत्पन्न करेगा अकेले साल.

"हर साल नए फोन का तेजी से कारोबार एक समस्या है क्योंकि हम तेज गति से प्रौद्योगिकी का उपभोग करते हैं, जिसका पर्यावरणीय प्रभाव भी पड़ता है।" अलेक्जेंडर गिसीन्यू मैक्सिको इंस्टीट्यूट ऑफ माइनिंग एंड टेक्नोलॉजी में पृथ्वी और पर्यावरण विज्ञान विभाग के एक प्रोफेसर ने एक साक्षात्कार में डिजिटल ट्रेंड्स को बताया।

Gysi ने कहा, हालांकि रीसाइक्लिंग से उत्सर्जन में कटौती करने में मदद मिलेगी, तकनीकी उपकरणों की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए खनन अभी भी सस्ता और आवश्यक है। उन्होंने कहा, हर साल, उनके घटक छोटे और हल्के हो जाते हैं, उनकी बैटरी लाइफ बढ़ जाती है और डिस्प्ले की गुणवत्ता बढ़ाने के लिए उन्हें रीमिक्स किया जाता है।

“हमारे सेल फोन आरईई और तांबे और सोने जैसी अन्य धातुओं से सुपरचार्ज होते हैं; इसलिए आरईई निकालने के लिए कुछ हिस्सों का पुन: उपयोग करने में सक्षम होना फायदेमंद होगा, लेकिन हम अभी तक वहां नहीं हैं।

गीसी ने कहा कि प्राकृतिक खनिज भंडार से आरईई निकालना मुश्किल हो सकता है, क्योंकि ये विभिन्न आरईई विभिन्न खनिज प्रकारों में एक साथ होते हैं। खनिजों को निकालने के लिए यांत्रिक या भौतिक पृथक्करण के साथ-साथ रासायनिक पृथक्करण की भी आवश्यकता होती है।

"इस प्रक्रिया में ऐसे रसायन भी शामिल हो सकते हैं जिन्हें खदान अपशिष्ट पुनर्प्राप्ति के माध्यम से सावधानीपूर्वक उपचारित करने की आवश्यकता होती है," गिसी ने कहा। "उत्तरी अमेरिका में खनन और निष्कर्षण नियमों के साथ, इसे स्थानीय स्तर पर और जिम्मेदार तरीके से करना फायदेमंद हो सकता है, लेकिन यह अधिक महंगा होने की संभावना है और ऐसा करने के लिए प्रोत्साहन की आवश्यकता है।"

Gysi की लैब नई REE निष्कर्षण तकनीकों पर काम कर रही है। शोधकर्ताओं ने जांच की कि पृथ्वी की पपड़ी में सुपरक्रिटिकल हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थों में प्राकृतिक प्रणालियों में आरईई को रासायनिक रूप से कैसे अलग किया जाता है।

"ये अनिवार्य रूप से उच्च तापमान और दबाव वाले पानी के समाधान हैं," गिसी ने कहा। “हम अध्ययन करते हैं कि क्लोराइड, फ्लोराइड और हाइड्रॉक्सिल जैसे विभिन्न अम्ल/क्षार और लिगेंड कैसे आरईई से बंध सकते हैं, उनकी घुलनशीलता को बढ़ा सकते हैं, और यहां तक ​​कि उन्हें विभाजित करने में भी मदद कर सकते हैं। इससे इन धातुओं की घुलनशीलता और विखंडन व्यवहार की भविष्यवाणी करने की अनुमति मिलेगी और संभावित रूप से नई प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए भी इसका उपयोग किया जा सकता है।

खनिज खोजने की नई विधियाँ

कंप्यूटर दुर्लभ खनिजों को खोजने के प्रयासों को भी बढ़ावा दे सकते हैं। शोधकर्ताओं ने एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) प्रणाली का प्रस्ताव दिया है जो दुर्लभ पृथ्वी खनिजों के डेटाबेस का अध्ययन कर सकती है, पैटर्न को पहचान सकती है और फिर इसे नए संभावित मिलानों को पहचानने में सक्षम कर सकती है।

एआई या मशीन लर्निंग (एमएल) के आगमन से पहले, नई सामग्रियों की खोज परीक्षण और त्रुटि, सामग्री वैज्ञानिक पर आधारित थी प्रशांत सिंहआयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी में एम्स प्रयोगशाला से और नए अध्ययन के लेखक ने एक साक्षात्कार में डिजिटल ट्रेंड्स को बताया।

“एक नई खोजी गई सामग्री को प्रयोगशाला से बाजार तक ले जाने की प्रक्रिया में 20-30 साल लग सकते हैं, लेकिन एआई/एमएल ऐसा कर सकता है।” प्रयोगशाला में कदम रखने से पहले कंप्यूटर पर भौतिक गुणों का अनुकरण करके इस प्रक्रिया को काफी तेज कर दें।" सिंह ने कहा. "यह तकनीकी रूप से उपयोगी यौगिकों की खोज के लिए एआई/एमएल को उपयोगी बनाता है।"

संपादकों की सिफ़ारिशें

• आपके iPhone में एक गुप्त सुविधा है जो पर्यावरण की मदद करती है - यहां बताया गया है कि यह कैसे काम करती है
• TCL 30XE ​​5G और 30 V 5G, TCL के 5G फोन लाइनअप में नवीनतम जोड़ हैं
• 2022 में 5G के साथ नया iPhone SE आ रहा है, लेकिन इसका डिज़ाइन वही पुराना हो सकता है

अपनी जीवनशैली को उन्नत करेंडिजिटल ट्रेंड्स पाठकों को सभी नवीनतम समाचारों, मजेदार उत्पाद समीक्षाओं, व्यावहारिक संपादकीय और एक तरह की अनूठी झलक के साथ तकनीक की तेज़ गति वाली दुनिया पर नज़र रखने में मदद करता है।