جست‌وجوی عناصر نادر خاکی در ایران برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر

خاک، جان تازه انرژی





خاک، جان تازه انرژی

۲۵ اسفند ۱۴۰۳، ۱۸:۴۰

تغییر روند جهانی از منابع انرژی مبتنی‌بر کربن (مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی) به فناوری‌های انرژی پاک تجدیدپذیر به‌طور قابل‌توجهی تقاضا برای عناصر نادر خاکی (REEs) را افزایش داده است. عناصر REE اجزای حیاتی در بسیاری از فناوری‌های انرژی پاک هستند که آنها را برای گذار به اقتصاد کم‌کربن ضروری می‌سازد. 

 

آهنرباهای REE برای عملکرد کارآمد توربین‌های بادی نسبت به توربین‌های دنده‌ای قابل‌اطمینان‌تر هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند. آهنرباهای REE توربین‌ها را قادر می‌سازند الکتریسیته را با سرعت باد کمتر تولید کنند و کارایی آنها را افزایش دهند و انرژی باد را دوام بیاورند. با افزایش ظرفیت انرژی باد در سطح جهان، انتظار می‌رود تقاضا برای آهنرباهای REE به‌طور قابل‌توجهی افزایش یابد. 

 

باتری‌های قابل‌شارژ برای خودروهای الکتریکی و هیبریدی عناصر REE مانند لانتانیم (La)، سریم (Ce) و نئودیمیم (Nd) در باتری‌های قابل‌شارژ، به‌ویژه در باتری‌های نیکل-فلز هیدرید (NiMH) و باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌شود. درحالی‌که باتری‌های لیتیوم یونی عمدتاً به لیتیوم، کبالت و نیکل متکی هستند، REEها در تولید کاتدها و سایر اجزا برای بهبود عملکرد و چگالی انرژی استفاده می‌شوند. پذیرش سریع وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) و وسایل نقلیه هیبریدی باعث افزایش تقاضا برای REE شده است.

 

 پی‌جویی عناصر نادر خاکی اهمیت روزافزونی یافته است. فعالیت لرزه‌ای می‌تواند حرکت سیالات را از طریق مناطق گسلی تحریک کند، REEها را جمع و آنها را به مکان‌های جدید منتقل کند. تغییرات ناگهانی فشار در هنگام زلزله می‌تواند باعث رسوب سیالات مواد معدنی حاوی REE در صفحات گسله یا سنگ‌های مجاور شود. نمونه‌هایی از غنی‌سازی REE در امتداد مناطق گسله را می‌توان در منطقه گسلی بایانکالا (چین) دید که اخیراً -فوریه 2025- در مغولستان مرکزی چین به‌عنوان منبع بزرگ انرژی آینده معرفی شد. همچنین، گسل سان آندریاس در کالیفرنیا به‌دلیل پتانسیل برای تمرکز فلزات و عناصر نادر خاکی از طریق فعالیت هیدروترمال مورد مطالعه قرار گرفته است.

 

پتانسیل عناصر نادر خاکی در ایران 

 در ایران، چندین ناحیه گسلی اصلی و مناطق لرزه‌ای فعال می‌توانند میزبان غنی‌سازی REE باشند. 

 

در پهنه گسله زاگرس لرزه‌خیز با گسلش و چین‌خوردگی با فعالیت هیدروترمال در امتداد این گسل‌ها می‌تواند منجر به غنی‌سازی REE شود.

 

 پهنه گسله شمال تبریز به‌عنوان یک گسل امتدادلغز بزرگ به‌دلیل فعالیت لرزه‌ای پتانسیل میزبانی نهشته‌های گرمابی حاوی REE است. همین وضعیت در مورد سامانه گسله مشا در نزدیکی تهران هم وجود دارد، به‌نحوی‌که به‌ویژه در قطعه مرکزی که از کنار سامانه آتشفشانی دماوند می‌گذرد به‌دلیل فعالیت هیدروترمال قوی کانسارهای نادر خاکی پتانسیل بالایی دارند. 

 

 منطقه گسلی کپه داغ در شمال‌شرق ایران با حوضه‌های رسوبی که میزبان نهشته‌های پلاسر غنی از REE است، شناخته می‌شود. سامانه گسل کویر لوت در دو سوی شرق و غرب و همچنین در شمال و جنوب بیابان لوت با وجود گسل‌های اصلی مجرای سیالات گرمابی و رسوبات حاوی REE عمل می‌کنند. دشت لوت و کویر مرکزی (دشت کویر) ایران به‌طور بالقوه میزبان عناصر نادر خاکی (REEs)، از جمله لانتانیدها و ایتریم است. این بیابان‌ها با خشکی شدید، نرخ تبخیر بالا و فرایندهای ژئوشیمیایی منحصر‌به‌فرد می‌توانند منجر به غلظت عناصر در خاک‌ها و رسوبات خاص شوند. در این پهنه فرایندهای تبخیری می‌تواند REEها را در پلیاها و نمکزارها متمرکز کند. 

 

 از سوی دیگر، نواحی مهم آتشفشانی ایران مانند دماوند در البرز، سبلان و سهند در آذربایجان و تفتان و بزمان در سیستان‌وبلوچستان با فعالیت‌های فومرولی و هیدروترمال و نفوذهای آذرین منابع بالقوه REE هستند. هوازدگی طولانی‌مدت سنگ‌های حاوی REE (به‌عنوان مثال، گرانیت‌ها و سنگ‌های آتشفشانی) در کوه‌های اطراف می‌تواند REEها را آزاد کند، که سپس به حوضه‌های بیابانی منتقل می‌شوند. اکتشاف برای مواد معدنی حاوی REE (مانند مونازیت و زنوتیم) در کوه‌های اطراف و رسوبات بیابانی می‌تواند ذخایر قابل‌توجهی را نشان دهد.

 

 ضمناً ایران سابقه استخراج فلزات دیگر (مانند مس، روی و اورانیوم) را دارد و برخی از این ذخایر حاوی عناصر REE به‌عنوان محصولات جانبی نیز دارند.

 

 

پس از یک دوره خشکسالی طولانی‌مدت ۳۰ سال، برخی از خاک‌ها و دشت‌های آبرفتی می‌توانند به‌دلیل فرایندهای ژئوشیمیایی و هیدرولوژیکی خاص از عناصر نادر خاکی (REEs) غنی‌تر شده باشد. خاک‌ها و محیط‌های محل غنی‌سازی REE شامل خاک‌های باقیمانده (خاک‌های لاتریتی) به‌ویژه در پی هوازدگی طولانی‌مدت در شرایط خشک یا نیمه‌خشک است.  

 

 از سوی دیگر، کانسارهای دریاچه‌ای (رسوبات دریاچه) در خشکسالی‌های طولانی خشک یا کوچک بالقوه به‌صورت رسوبات ریزدانه غنی‌شده با عناصر REE برجای می‌مانند. خاک‌های غنی از فسفریت در خاک‌های اطراف مناطق ساحلی و مناطق با نهشته‌های دریاهای باستانی تجمع می‌کنند. 

 

از عناصر نادر خاکی لانتانیدها (اعداد اتمی ۵۷ تا ۷۱) و ایتریوم (Y) ایتریوم یک لانتانید نیست، اما اغلب در گروه REE قرار می‌گیرد. ایتریوم و لانتانیدها دارای شعاع یونی و خواص شیمیایی مشابهی هستند که باعث می‌شود در فرایندهای زمین‌شناسی و صنعتی رفتار مشابهی داشته باشند. هم ایتریم و هم لانتانیدها برای کاربردهای با تکنولوژی بالا از جمله الکترونیک، آهنربا، کاتالیزور و فسفر حیاتی هستند.

به اشتراک بگذارید:





نظر کاربران

نظری برای این پست ثبت نشده است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *