Como puedo ahora mis propios minerales críticos, sin cavar nuevos agujeros

Cada vez que usa su teléfono, abra la computadora o escuche su música favorita en la aerolínea, confiando en minerales críticos.

Estos materiales son pequeños bloques de construcción que incluyen la vida moderna. Desde litio, cobalto, níquel y grafito en baterías hasta galio en sistemas de telecomunicaciones que permiten una conexión constante, los minerales críticos actúan como vitaminas básicas de la tecnología moderna: pequeño en volumen en volumen, pero funcionamiento vital.

Sin embargo, Estados Unidos depende en gran medida de las importaciones para los materiales más críticos. En 2024. EE. UU. Importó el 80% de los elementos terrenales raros utilizados por 100% galio y grafito natural, y 48% a 76% de litio, níquel y cobalto, nombrado nombre.

La creciente demanda mundial, la alta adicción y las crecientes tensiones geopolíticas han permitido un suministro crítico de minerales, aumentando el interés en la seguridad nacional, y uno de los desafíos más favorables de la cadena de suministro.

Esto plantea la pregunta: ¿pueden la mina estadounidense y enjuiciar minerales más críticos en casa?

Como un centro geoquímico líder en Georgia Tech para soluciones minerales críticas y ingenieros centrados en la innovación energética, investigamos opciones y barreras para la producción crítica de minerales minerales.

¿Qué detiene los minerales críticos para producir en el país?

Veamos los elementos raros de la tierra.

Estos elementos son esenciales para la tecnología moderna, los vehículos eléctricos, el sistema de energía y las aplicaciones militares. Por ejemplo, el neodimio es fundamental para hacer imanes fuertes utilizados en discos sólidos, láseres y medidores de viento. El gadolinio es vital para las máquinas de resonancia magnética, mientras que el samario y el cerio juegan un papel clave en los reactores nucleares y los sistemas de energía como la energía solar y el viento.

A pesar de su nombre, los elementos raros del país no son realmente raros. Sus concentraciones en la corteza de la Tierra son comparables a los metales minados en general, como el zinc y el cobre.

Sin embargo, los elementos raros del país a menudo no aparecen en formas minerales o altos depósitos fácilmente accesibles y económicamente sostenibles. Como resultado, la identificación de recursos con una concentración suficientemente alta y gran cantidad es crucial para permitir su producción económica.

La mina y la mina y el disco de MP Materials ‘Mountain Pass Earth se encuentran en California cerca de la frontera de Nevada. TMI350 / Vikimedia Commons, CC BI-SA

Actualmente, Estados Unidos tiene solo dos sitios mineros raros locales: Georgia y California.

En el sureste de Georgia, los países raros se producen como un subproducto de la extracción de arena mineral fuerte, pero se producen concentrados raros en la Tierra del estado, y en el extranjero para refinar los materiales utilizados en tecnologías de energía renovable e imanes permanentes.

La segunda ubicación es en el pasaje de montaña, California, donde la minería minera de roca dura, dibuja un raro carbonato mineral mineral llamado BagNuites. Sin embargo, más de lo que el material se envía al extranjero a refinar. Como resultado, toda la cadena de suministro, desde minería hasta uso finito en productos, se extiende en todo los continentes.

Servicio Geológico Americano

Conocer la solicitud de los Estados Unidos para los elementos raros del país y otros minerales críticos de los negocios en los Estados Unidos necesitará más que solo abrir nuevas minas. Requerirá el desarrollo y la escala de nuevas tecnologías, así como las operaciones de procesamiento de construcción.

Históricamente, el procesamiento tuvo una gran extensión en el extranjero debido al impacto ambiental, la demanda de energía y las restricciones regulatorias.

Potencial, pero un largo camino, en nuevas minas

Las inversiones en la investigación de actividades minerales críticas aumentan rápidamente en los EE. UU.

En 2017, el American Geological Survey lanzó la iniciativa de recursos de mapeo del país, conocida como el país de la resonancia magnética, para identificar posibles fuentes de minerales críticos dentro del país.

Algunas áreas que parecen elementos prometedores en países raros tienen muchas condiciones climáticas químicas, en las que las rocas que contienen los países raros del país se rompen al reaccionar con agua y aire. Investigación sobre varios de estos lugares, incluidas ubicaciones en Vioming y Montana.

La carpeta muestra áreas de enfoque para 23 sistemas minerales que pueden tener recursos minerales críticos. USGS

Sin embargo, la identificación de recursos no es lo mismo que producirlo.

La minería tradicional puede llevar una o dos décadas de la investigación a la producción de hasta 29 años en los Estados Unidos, el segundo período de tiempo más largo del mundo. Aunque esta línea de tiempo podría cambiarse bajo la administración actual, las empresas aún pueden enfrentar las principales incertidumbres relacionadas con el permiso, el desarrollo de la infraestructura y, en algunos lugares, la oposición de la comunidad. La gestión de los impactos ambientales, como la contaminación del aire y el agua y el alto consumo de energía y el uso de energía, puede aumentar aún más los costos y expandir los plazos de los proyectos.

Dado que los proyectos de investigación mencionados anteriormente todavía están en una etapa temprana, Estados Unidos necesita esfuerzos adicionales y paralelos que pueden traer recursos al mercado en un tempo acelerado.

Minería de materiales que ya hemos extraído

Una de las formas más rápidas de aumentar la producción rara de tierra estadounidense puede no requerir cavar nuevos agujeros en el país, ya regresa a los antiguos.

La región de la costa atlántica se destaca en el mapa de la resonancia magnética como un área particularmente prometedora. Lo que es aún mejor es que esta región ya ha establecido extensas actividades mineras e infraestructura madura, lo que permite una velocidad mucho más rápida para el mercado.

Georgia tiene depósitos de arena mineral que son ricos en titanio, circonio y elementos raros del país. Titanio y circonio, ambos se utilizan en aplicaciones de aviación, energía y médicos, pero ya se extraen en Florida y Georgia. En el sureste de Georgia, los elementos raros del país con estas severas peleas minerales ya se devuelven como concentrados raros en la Tierra.

Minería de caolín cerca de Macon, él.

El caolín, arcilla blanca utilizada en papel, pintura y porcelana, se ha extraído en Georgia durante más de un siglo, y también puede contener elementos raros del país. Georgia genera más de 8 millones de toneladas de Kalina al año, lo que lo convierte en un fabricante estadounidense líder y un gran exportador. Esto también viene con millones de toneladas de minería y procesamiento de residuos o lo que se conoce como cola.

Un estudio de investigación reciente sugiere que existe un potencial significativo para extraer los pocos elementos de los países en la cola.

La cola ya está extraída y se sentó en la superficie. No hay necesidad de perforación o explosión. Esto significa infraestructura existente, plazos de tiempo más rápidos y menores costos y nuevas operaciones mineras.

Las innovaciones tecnológicas, como la biolegación, la extracción y la separación basadas en la separación de la liga y el electroquímico, ahora hacen la minería de estos desechos heredados. Las nuevas instalaciones de procesamiento podrían construirse cerca de Kalin existente o arena mineral severa o áreas anteriores de Run, lo que lleva materiales al mercado durante algunos años, no décadas.

El futuro de los desechos mineros

Este enfoque es parte de una estrategia más amplia conocida como “minería de residuos”, “minería de la ciudad” o “excavación del ciclo antropogénico”.

Esto incluye la recuperación de minerales críticos de los flujos de desechos existentes, como la cola de la mina, las cenizas de carbono y los subproductos industriales. También es parte de la construcción de la economía circular, donde los materiales son reutilizados y reciclados, no rechazados.

Estados Unidos tiene el potencial de catalizar nuevos materiales de cadenas de suministro nacionales esenciales para la seguridad nacional y la tecnología. La minería y el reciclaje de residuos son piezas críticas para garantizar la sostenibilidad a largo plazo de estas cadenas de suministro.