უფრო მწვანე ტექნიკა დაგეხმარებათ ტელეფონებისთვის იშვიათი მინერალების პოვნაში

იმდენი იშვიათი დედამიწის მინერალების მოძიება და მოპოვება მობილური ტელეფონების მზარდი რაოდენობის გასაძლიერებლად რთული გამოწვევაა, რომელსაც შეუძლია გარემოს ნგრევა მოახდინოს - მაგრამ ახალი ტექნიკა შეიძლება დაგეხმაროთ.

მკვლევარები აცხადებენ, რომ მათ ამოიღეს ღირებული იშვიათი დედამიწის ელემენტები (REE) ნარჩენებიდან საკმარისად მაღალი მოსავლიანობით, რათა მოაგვარონ მწარმოებლების პრობლემები და გაზარდონ მათი მოგება. მეცნიერებმა განაცხადეს ა ბოლო ქაღალდი რომ მათი პროცესი უფრო კეთილია გარემოს მიმართ, რადგან ის იყენებს ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე სხვა მეთოდებს და აქცევს მჟავის ნაკადს, რომელიც ხშირად გამოიყენება ელემენტების აღსადგენად.

„ა სმარტფონი მასში შეიძლება იყოს რვა განსხვავებული REE“, - ამბობს რაისის უნივერსიტეტის ქიმიკოსი ჯეიმს ტური, - განუცხადა Digital Trends-ს ინტერვიუში კვლევის ავტორმა. "წითელი, ლურჯი და მწვანე ეკრანის ფერები გაუმჯობესებულია REE-ებით, ისევე როგორც ვიბრაციული მექანიზმი და დინამიკები."

მინერალები, რომლებიც ინარჩუნებენ თქვენს ტელეფონს

ტურის ლაბორატორიამ გამოიყენა სპეციალური გათბობის პროცესი, რომელიც აწარმოებს გრაფენს ნახშირბადის ნებისმიერი მყარი წყაროდან იშვიათი მიწიერი ლითონების აღსადგენად. The მინერალები აქვს მაგნიტური და ელექტრონული თვისებები, რომლებიც კრიტიკულია თანამედროვე ელექტრონიკისა და მწვანე ტექნოლოგიებისთვის.

მაშინ როცა ნახშირის ნაცრის, ბოქსიტის ნარჩენების და ელექტრონული ნარჩენებისგან სამრეწველო მოპოვება ჩვეულებრივ მოიცავს ძლიერ მჟავას - შრომატევადი, არამწვანე პროცესი - რაისის ლაბორატორია აცხელებს ნაცარს და სხვა მასალებს დაახლოებით 5432 გრადუს ფარენჰეიტამდე მეორე. პროცესი ნარჩენებს აქცევს მაღალ ხსნად „გააქტიურებულ REE სახეობებად“.

ტურმა თქვა, რომ ნაცრის დამუშავება ჯოულის გაცხელებით „ამტვრევს შუშას, რომელიც აკრავს ამ ელემენტებს და გარდაქმნის REE ფოსფატებად. ლითონის ოქსიდები, რომლებიც ბევრად უფრო ადვილად იშლება“. სამრეწველო პროცესებში გამოიყენება აზოტის მჟავას 15-მოლური კონცენტრაცია მისი ამოღების მიზნით მასალები; რაისის პროცესი იყენებს ჰიდროქლორინის მჟავას ბევრად უფრო მსუბუქ 0,1-მოლარულ კონცენტრაციას, რომელიც მაინც იძლევა მეტ პროდუქტს.

მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ ნახშირის მფრინავი ნაცარი (CFA) გაორმაგდა ყველაზე იშვიათი დედამიწის ელემენტების მოსავლიანობას ძალიან რბილი მჟავის გამოყენებით, ვიდრე ძლიერ მჟავებში დაუმუშავებელი CFA-ს გამორეცხვა.

”სტრატეგია ზოგადია სხვადასხვა ნარჩენებისთვის,” - თქვა ბინგ დენგმა, ერთ-ერთმა მკვლევარმა. „ჩვენ დავამტკიცეთ, რომ REE-ის აღდგენის მოსავლიანობა გაუმჯობესდა ქვანახშირის ნაცრის, ბოქსიტის ნარჩენებისა და ელექტრონული ნარჩენებისგან იმავე აქტივაციის პროცესით“.

გარემოსდაცვითი საკითხები

Deloitte Global პროგნოზირებს რომ სმარტფონები - მსოფლიოში ყველაზე პოპულარული სამომხმარებლო ელექტრონიკის მოწყობილობები, რომლებსაც სავარაუდოდ ექნებათ დაყენებული ბაზა 4,5 მილიარდი 2022 წელს - გამოიმუშავებს 146 მილიონი ტონა CO2 ან ექვივალენტური გამონაბოლქვი ამ წელი მარტო.

„ახალი ტელეფონების ყოველწლიურად სწრაფი ბრუნვა პრობლემაა, რადგან ჩვენ ვიყენებთ ტექნოლოგიას სწრაფი ტემპით, რასაც ასევე აქვს გარემოზე ზემოქმედება. ალექსანდრე გისინიუ-მექსიკოს სამთო და ტექნოლოგიების ინსტიტუტის დედამიწისა და გარემოსდაცვითი მეცნიერების დეპარტამენტის პროფესორმა განუცხადა Digital Trends-ს ინტერვიუში.

მიუხედავად იმისა, რომ გადამუშავება ხელს შეუწყობს ემისიების შემცირებას, მაინინგი მაინც უფრო იაფია და აუცილებელია ტექნოლოგიურ მოწყობილობებზე მზარდი მოთხოვნის შესანარჩუნებლად, თქვა Gysi-მ. ყოველწლიურად, მათი კომპონენტები უფრო პატარა და მსუბუქი ხდება, აქვთ უფრო მაღალი ბატარეის ხანგრძლივობა და რემიქსირდება ეკრანის ხარისხის გასაზრდელად, დასძინა მან.

„ჩვენი მობილური ტელეფონები დატვირთულია REE და სხვა ლითონებით, როგორიცაა სპილენძი და ოქრო; აქედან გამომდინარე, ზოგიერთი ნაწილის ხელახლა გამოყენება REE-ის მოსაპოვებლად სასარგებლო იქნება, მაგრამ ჩვენ ჯერ იქ არ ვართ.

გისის თქმით, ბუნებრივი მინერალური საბადოებიდან REE-ს მოპოვება შეიძლება რთული იყოს, რადგან ეს განსხვავებული REE-ები ერთად გვხვდება სხვადასხვა სახის მინერალებში. მინერალების მოსაპოვებლად საჭიროა მექანიკური ან ფიზიკური გამოყოფა, ასევე ქიმიური გამოყოფა.

”ეს პროცესი ასევე შეიძლება მოიცავდეს ქიმიურ ნივთიერებებს, რომლებიც საჭიროებენ ფრთხილად დამუშავებას მაღაროში ნარჩენების აღდგენის გზით,” - თქვა გისიმ. ”ჩრდილოეთ ამერიკაში მოპოვებისა და მოპოვების რეგულაციებით, შეიძლება მომგებიანი იყოს ამის გაკეთება ადგილობრივად და პასუხისმგებლობით, მაგრამ, სავარაუდოდ, უფრო ძვირი იქნება და ამისათვის საჭიროა სტიმული.”

Gysi-ის ლაბორატორია მუშაობს REE-ის მოპოვების ახალ ტექნიკაზე. მკვლევარებმა გამოიკვლიეს, თუ როგორ გამოიყოფა REE-ები ქიმიურად ბუნებრივ სისტემებში დედამიწის ქერქის სუპერკრიტიკულ ჰიდროთერმულ სითხეებში.

”ეს არის არსებითად მაღალი ტემპერატურისა და წნევის წყლის ხსნარები,” - თქვა გისიმ. „ჩვენ ვსწავლობთ, თუ როგორ შეუძლიათ სხვადასხვა მჟავა/ფუძე და ლიგანდები, როგორიცაა ქლორიდი, ფტორი და ჰიდროქსილი, დაუკავშირდნენ REE-ს, გააძლიერონ მათი ხსნადობა და ხელი შეუწყონ მათ დანაწილებას. ეს საშუალებას მისცემს ამ ლითონების ხსნადობისა და ფრაქციების ქცევის პროგნოზირებას და ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ახალი ტექნოლოგიების შესაქმნელად.

მინერალების პოვნის ახალი მეთოდები

კომპიუტერებმა შეიძლება ასევე გაზარდოს ძალისხმევა იშვიათი მინერალების პოვნაში. მკვლევარებმა შესთავაზეს ხელოვნური ინტელექტის (AI) სისტემა, რომელსაც შეუძლია შეისწავლოს იშვიათი დედამიწის მინერალების მონაცემთა ბაზა, ამოიცნოს ნიმუშები და შემდეგ მისცეს მას ახალი პოტენციური შესატყვისების აღმოჩენა.

ხელოვნური ინტელექტის ან მანქანათმცოდნეობის (ML) გამოჩენამდე, ახალი მასალების აღმოჩენა დაფუძნებული იყო ცდასა და შეცდომებზე. პრაშანტ სინგჰაიოვას სახელმწიფო უნივერსიტეტის ეიმსის ლაბორატორიიდან და ახალი კვლევის ავტორმა განუცხადა Digital Trends-ს ინტერვიუში.

„ახალი აღმოჩენილი მასალის ლაბორატორიიდან ბაზარზე გადატანის პროცესს შეიძლება 20-30 წელი დასჭირდეს, მაგრამ AI/ML შეუძლია მნიშვნელოვნად დააჩქარებს ამ პროცესს კომპიუტერებზე მასალის თვისებების სიმულაციის გზით ლაბორატორიაში ფეხის დადგმამდე. თქვა სინგმა. ”ეს ხდის AI/ML-ს სასარგებლოს ტექნოლოგიურად სასარგებლო ნაერთების აღმოსაჩენად.”

რედაქტორების რეკომენდაციები

• თქვენს iPhone-ს აქვს საიდუმლო ფუნქცია, რომელიც ეხმარება გარემოს - აი, როგორ მუშაობს იგი
• TCL 30XE ​​5G და 30 V 5G არის TCL-ის 5G ტელეფონების უახლესი დამატებები
• ახალი iPhone SE 5G-ით 2022 წელს გამოვა, მაგრამ მას შეიძლება ჰქონდეს იგივე ძველი დიზაინი

განაახლეთ თქვენი ცხოვრების წესიDigital Trends ეხმარება მკითხველს თვალყური ადევნონ ტექნოლოგიების სწრაფ სამყაროს ყველა უახლესი სიახლეებით, სახალისო პროდუქტების მიმოხილვებით, გამჭრიახი რედაქციებითა და უნიკალური თვალით.