桑迪亞為從煤灰中開採稀土金屬申請專利

桑迪亞國家實驗室的科學家們為一種利用水、二氧化碳、高壓和檸檬酸從煤灰中提取稀土金屬的新方法申請了專利。該實驗室的一名高級技術人員Guangping Xu說，這一過程如果得到發展，將達到如下兩個目的。

首先，這是一種清理燃燒煤炭留下的殘渣的新方法，而煤炭的殘渣是很多的。估計有30億噸煤灰分佈在全國各地，而美國每年將額外產生約1億噸煤灰。其次，稀土金屬或元素的提取是一個國家安全問題，因為美國使用的這些有價值的金屬絕大部分是從中國進口的。

Xu說，稀土由17種元素組成，包括鈰、鉕和銩，因其磁性、導電性和發光性而被利用。他說，它們被用於製造從電子和通信設備到風力渦輪機的部件。關於專利申請的一份檔說，2019年，美國進口了約1.6億美元的稀土元素。

“這些元素使你每天購買和依賴的產品變得更好，”參與研究的桑迪亞主要技術人員Mark Rigali說。“你的LED電視有更鮮豔的顏色，而且它們在許多武器系統中有大量的應用，所以它們對國家安全至關重要。”

桑迪亞的科學家們已經在這個項目上研究了大約兩年的時間，實驗室在去年申請了專利，目前仍在審批中。這項研究的部分資金來自實驗室指導研究和開發計畫。

Xu說，如果研究結果最終導致了一種產品，他設想了一種容器，可以將煤裝入並與水和檸檬酸混合。然後，當加入二氧化碳和高壓時，這些成分混合在一起並形成漿液，可以從中提取重金屬。

這個過程能獲得更清潔的煤炭，無論是在燃燒前還是在燃燒後。目前存在的從煤灰中提取元素的類似方法使用的工業溶劑會成為危險廢物，而該專利的方法使用的是石灰中發現的一種環境無害的酸。人們還認為桑迪亞的方法在分離和去除金屬方面將更加有效。

研究人員說：“這使得煤炭行業能夠減少修復成本。該方法即可以清理你的煤灰，又開採稀土金屬。”

即使國家正在努力從煤電過渡到更多的可再生能源，Xu說：“在未來幾年，煤炭仍將是國家電網的一個電力來源。”

“即使我們想過渡到清潔能源，但這不是很容易，”他說。“你仍然需要大量的能源，可再生能源只是一小部分。你仍然需要其他來源的電力，我們的工藝使煤炭更清潔。”

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