كينجسفيل (29 أبريل 2024) - حصلت الدكتورة لوسي مار كاماتشو، الأستاذة المساعدة في الهندسة البيئية بجامعة تكساس إيه آند إم - كينجزفيل (TAMUK)، على براءة اختراع أمريكية في مارس لطريقة تستعيد العناصر الأرضية النادرة (REE) عن طريق استخدام التحليل الكهربائي (استبدال التحليل الكهربي). إي دي إم).
براءة الاختراع بعنوان استعادة المعادن الأرضية النادرة والمعادن الأخرى من المصادر السائلة الطبيعية عن طريق التحليل الكهربائي وقد اخترعه كاماتشو وطلاب الدكتوراه في TAMUK محمد شفيق.
وقال كاماتشو: "هذه براءة اختراع بدأت منذ أكثر من أربع سنوات". "تكمن أهمية ذلك في أنه يوفر بديلاً للوصول إلى العناصر الأرضية النادرة من مصدر مختلف. المصادر التقليدية كلها معادن وصخور صلبة. وبفضل براءة الاختراع هذه، سأتمكن من الوصول إلى العناصر النادرة من السوائل بما في ذلك مياه البحر والمياه الحرارية الأرضية والمياه المنتجة – أي نوع من المحاليل الطبيعية التي قد تحتوي على عناصر أرضية نادرة.
تساعد العناصر الأرضية النادرة المستخرجة في مجالات مثل صناعة الطاقة والفضاء، بالإضافة إلى التكنولوجيا المتقدمة المستخدمة في أجهزة مثل الهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية.
في الوقت الحالي، تستورد الولايات المتحدة 80% من الطاقة المتجددة من الصين (يتم الحصول على الباقي أيضًا من الصين عبر دول أخرى)، والتي تتمتع بموارد كبيرة بالإضافة إلى القدرة على صقلها.
تقول كاماتشو إن الولايات المتحدة لديها الكثير من الموارد لـ REE، لكن لم يتم استغلالها بعد، حيث تقدر أن ثلاثة إلى أربعة مناجم فقط تعمل حاليًا في البلاد.
ولا تمتلك الولايات المتحدة أيضًا القدرة حتى الآن على معالجة العناصر الأرضية النادرة بعد استخراجها، على الرغم من أن وزارة الطاقة الأمريكية استثمرت أكثر من 28 مليون دولار لتحقيق ذلك في عام 2021.
هذا هو المكان الذي يمكن لبراءة اختراع كاماتشو وشفيق أن تحدث تأثيرًا حقيقيًا حيث تقوم العملية بفصل المعادن والكيانات الأرضية النادرة عن الماء وتحويلها إلى مواد قابلة للاستخدام مثل الأكاسيد والأملاح.
أثناء حدوث هذه العملية، يتم وضع المياه في الوقت نفسه من خلال عملية تحلية أنظف تعمل على استعادة المعادن والمواد الأرضية النادرة من النفايات المركزة الغنية، مما يقلل من كمية النفايات المذكورة التي تعود إلى مصدر المياه الأصلي.
وقال كاماتشو: "يتم استعادة التركيز الناتج عن تحلية المياه من خلال تفاعل التحول الكهروكيميائي". "وهذا يساعد على تحلية المياه في نفس الوقت. عندما يتم استخراج العناصر النادرة المخصبة، يتم تنظيف المياه. يمكنك إزالة المعادن والعناصر النادرة من الماء. ثم تستمر الخطوات الكيميائية لفصل العناصر الأرضية النادرة لأنها تأتي في مجموعات حسب مصدر المياه. وبمجرد فصلها، يمكنك تحويلها إلى مواد مفيدة. سيظل هناك هدر، لكنه في حده الأدنى."
وقال كاماتشو إن أي مصدر سائل وطني يمكن إخضاعه لهذه العملية ويغير فكرة أن العناصر الأرضية النادرة توجد فقط في شكل صلب.
الآن، سيواصل كاماتشو وشفيق أبحاثهما ويهدفان إلى إظهار العملية الحاصلة على براءة اختراع الآن.
وقال كاماتشو: "من المهم أن يعترف مكتب براءات الاختراع الأمريكي بذلك". "إنه يحفزنا على مواصلة إجراء الأبحاث وجعل البحث حقيقة واقعة. لا يقتصر الأمر على ترك البحث في المختبر فحسب؛ يتعلق الأمر بإحضاره إلى الخارج. فيما يتعلق بالبحث، فهذه خطوة نهائية. وفيما يتعلق بالتسويق التجاري، فهذه خطوة أولى. لدينا شركة مهتمة باستكشاف الفكرة بشكل أكبر وتنفيذ العملية.
وأضاف كاماتشو: "الخطوة التالية ستكون العرض التوضيحي قبل التسويق التجاري". "ولتحقيق ذلك، سنحتاج إلى التمويل. سأستمر في السعي للحصول على تمويل من مؤسسة العلوم الوطنية أو أي منظمة تدعم تطوير تسويق الأفكار الحاصلة على براءة اختراع.
-تموق-
