Američki PNNL razvija co‑flow reaktor koji iz morske vode ekstrahuje magnezijum‑hidroksid visoke čistoće, potencijalno smanjujući zavisnost SAD od uvoza kritičnih minerala kojim danas dominira Kina. IEA predviđa značajan rast potražnje za tim mineralima do 2040. PNNL procenjuje da bi jedno postrojenje u Carlsbadu moglo proizvesti do 1,16 miliona funti (≈524.000 kg) magnezijum‑hidroksida dnevno, a tehnologija se može skalirati i integrisati sa desalinizacijom.
Co‑flow reaktor vadi magnezijum iz mora i može da oslabi kineski monopol nad retkim metalima
U.S. Scientists Tap Seawater to Break China's Rare Earth Monopoly
Takmičenje za kritične minerale — ključne sirovine za energetiku, proizvodnju i tehnologiju — postalo je jedno od glavnih geopolitičkih pitanja današnjice. Lanci snabdevanja za materijale neophodne za proizvodnju čiste energije, kao što su litijum, kobalt, magnezijum i nikl, u velikoj meri su koncentrisani u Kini, što stvara rizik za globalnu energetsku bezbednost. Sjedinjene Države sada istražuju alternativne izvore, među kojima je i more.
Zašto je ovo važno
Danas Kina proizvodi približno 85–95% svetskih rafinisanih retkih zemnih metala i ima oko 85–90% kapaciteta za preradu "od rudnika do metala". Kineske rafinerije takođe proizvode oko 68% svetskog kobalta, 65% nikla i 60% litijuma pogodnog za baterije električnih vozila. Takva koncentracija može postati politički i ekonomski adut — i izvor ranjivosti — ako dođe do prekida izvoza ili naglog rasta cena.
Međunarodna agencija za energiju (IEA) predviđa da će potražnja za kritičnim mineralima u industriji čiste energije najmanje da se udvostruči, a moguće i poveća i do četiri puta do 2040. godine, zavisno od tempa prelaska na obnovljive izvore i razvoja infrastrukture poput električnih vozila i skladištenja energije. Potencijalni prekidi u pomorskom saobraćaju kroz strateške tjesnace dodatno pojačavaju brigu o stabilnosti snabdevanja.
Rešenje iz mora: PNNL i co‑flow reaktor
Tim iz Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) razvija takozvani co‑flow reaktor koji kombinuje morku vodu i natrijum‑hidroksid (NaOH). Kada se spoje, reakcija dovodi do precipitacije magnezijum‑hidroksida (Mg(OH)2) visoke čistoće, koji ima široku primenu u industriji i danas se u velikim količinama uvozi u SAD.
Prema analizi PNNL‑a, integracija ove tehnologije u postrojenje za desalinizaciju u Carlsbadu (Kalifornija) mogla bi da proizvede do oko 1,16 miliona funti (približno 524.000 kg) magnezijum‑hidroksida dnevno — više nego trostruko u odnosu na trenutnu dnevnu potrošnju SAD, i to iz samo jedne lokacije.
„Samo 0,1% morske vode sadrži dovoljno kritičnih minerala poput magnezijuma i litijuma, ako bismo ih u potpunosti mogli ekstrahovati, da zadovolji potrebe čovečanstva narednih 50.000 ili više godina,“ izjavila je Jessica Cross, hemijska okeanografkinja u PNNL‑u.
Dr Chinmayee Subban iz PNNL‑a dodaje da je velika prednost morske vode njena relativno ujednačena hemijska kompozicija širom sveta, što olakšava prenos tehnologije sa jedne lokacije na drugu i ubrzava skaliranje.
Mogućnosti i izazovi
Co‑flow reaktor pokazuje potencijal da postane deo hibridnih sistema — posebno u kombinaciji sa postrojenjima za desalinizaciju — čime se istovremeno proizvodi pitka voda i izvlače vredne sirovine. Tehnologija bi, uz dalji razvoj, mogla da se proširi i na izdvajanje drugih elemenata, poput nikla.
Međutim, pre široke primene potrebno je potvrditi ekonomsku održivost na velikoj skali, procese prečišćavanja i uticaj na životnu sredinu. Takođe je važno napomenuti da bi čak i masovna proizvodnja iz mora bila deo dugoročnog rešenja — ne nužno trenutnog zamenskog izvora za sve kritične minerale.
Ako se potvrde ekonomski i ekološki uslovi, ova tehnologija bi mogla značajno smanjiti zavisnost SAD od uvoza kritičnih minerala i ublažiti uticaj koncentracije prerade u rukama nekoliko zemalja.
Pomozite nam da budemo bolji.
