תגלית אדמה נדירה עשויה לשנות את מאזן הכוחות העולמי. תרגום תוכן, סרטון מערוץ היוטיוב © Glass Almanac, היעד האולטימטיבי שלכם לטכנולוגיה מתקדמת. כאן תמצאו תגליות מדעיות פורצות דרך וחידושים במציאות רבודה.

בסרטון הפעם – הגילויים של יסודות אדמה נדירים (Rare Earth Elements – REEs) וליתיום הפכו בשנים האחרונות לנושא גיאופוליטי קריטי.

מהלך שיכול לשנות את מאזן הכוחות העולמי ולהפחית את התלות במזרח

סין שולטת כיום ברוב תהליכי הזיקוק והעיבוד של היסודות. גילויים חדשים במדינות המערב, בייחוד בארצות הברית (כמו ליציום בארקנסו) ובנורווגיה משנים את המשחק.

תגלית פורצת דרך אמריקאית של יסודות אדמה נדירה

התגלית הזאת עשויה לעצב מחדש את מאזן הכוחות העולמי. מדובר באדמה נדירה, חיונית לסמארטפונים, רכבים חשמליים, אנרגיה נקייה ואפילו למערכות הגנה. האם התגלית החדשה הזו יכולה לתת לארה"ב יתרון במרוץ לדומיננטיות בטכנולוגיה עילית? כיצד האוצר החבוי הזה מתחת לאדמה האמריקאית יכול להשפיע על עתידכם?

גילוי אדמה נדירה בארה"ב עשוי לשנות את מאזן הכוחות העולמי

מה אם גילוי יחיד, הקבור עמוק באדמת ארצות הברית, יוכל לשנות את מאזן הכוחות העולמי? המשאב כל כך קריטי ותעשיות שלמות ואפילו ביטחון לאומי, תלויים בו. זה בדיוק מה שקורה עם יסודות האדמה הנדירה שהתגלו לאחרונה בארה"ב.

יסודות נדירים נמצאים בכל מקום

זה נשמע אקזוטי אבל יסודות נדירים נמצאים בכל מקום סביבכם. בטלפון, בסוללות של מכוניות חשמליות, במערכות אנרגיה ירוקה ואפילו בטכנולוגיה צבאית. עד כה סין שלטה בשוק הזה, עם יותר מ־80% מההיצע העולמי. אבל עם הגילוי האמריקאי החדש והמשמעותי ייתכן שהמצב עומד להשתנות.

עתודות ענק התגלו בארה"ב

גיאולוגים חשפו עתודות ענק של יסודות נדירים באדמת ארה"ב, כמות מספיקה כדי לצמצם את התלות בסין. מה זה אומר אם לארה"ב תהיה שליטה באספקת המשאבים הקריטיים האלה? טכנולוגיה זולה יותר, מערכות הגנה חזקות יותר ואולי גל חדש של חדשנות המונע ממשאבים מקומיים.

לא רק עניין כלכלי, זה עניין אסטרטגי

מי ששולט באדמות הנדירות שולט בקצב ההתקדמות הטכנולוגית. עם הגילוי האמריקאי הזה, חברות יוכלו לאבטח את שרשראות האספקה שלהן, ממשלות יוכלו לחזק את הביטחון הלאומי, הצרכנים ייהנו מפחות פגיעות גלובלית.

זה לא כל כך פשוט

כרייה וזיקוק של יסודות נדירים מביאים איתם אתגרים סביבתיים. וסין לא תוותר בקלות על השליטה שלה. מטלפונים חכמים ועד לוויינים, מאנרגיה נקייה ועד ביטחון, האדמות הנדירות הן עורק החיים הנסתר של העולם המודרני שלנו. כעת, ייתכן שארה"ב סוף סוף מחזיקה במפתח לשינוי מאזן הכוחות הגלובלי.

הסיפור המלא (בקישור בתחתית הסרטון)

בעולם של היום, כוח כבר לא נמדד רק בחביות נפט או בטונות של פחם.  יותר ויותר הוא נקשר לאספקה של אדמות נדירות ושל מינרלים קריטיים אחרים כמו ליתיום (ליתיום אינו אדמה נדירה) בלעדיהם, רכבים חשמליים לא ייסעו ומערכות אנרגיה מתחדשת לא יאגרו אפילו וואט אחד.

עד היום, שליטה מוחלטת של סין

במשך שנים, סין נהנתה ממנוף עצום בתחום הזה. לפי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה (IEA), לסין יש כ־60-70% מיכולת הזיקוק העולמית של ליתיום. על פי נתוני ייבוא אמריקאיים, רוב תרכובות הליתיום של ארה"ב מגיעות מצ'ילה וארגנטינה, מה שמדגיש עד כמה שרשראות האספקה נמתחות הרחק מעבר לגבולות מדינה אחת. עבור הכלכלה הגדולה בעולם, התלות הזאת הייתה במשך זמן רב כאב ראש אסטרטגי. כעת, פריצת דרך מדעית עשויה להציע מוצא.

כור ניסיוני עם יעילות יוצאת דופן

חוקרים בארה"ב חשפו כור אלקטרוכימי שמסוגל לשלוף ליתיום באופן סלקטיבי תִּמְלַחַות טבעיות (באנגלית brines, תמיסת מי מלח, בעיקר מלחים המורכבים מיונים של כלור, גופרה, נתרן, סידן ואשלגן) בניסויים, תכנון תלת-תאי עם ממברנת זכוכית-קרמית מוליכת ליתיום (LICGC) השיג מספר העברת יונים של 97.5%, תוך הפקת ליתיום הידרוקסיד מתמלחת מדומה. הנתון הזה המעיד על העברה סלקטיבית מאוד.

העיצוב

העיצוב מתמקד במבנה תלת-תאי. אלקטרוליט נקבובי לצמצום תגובות צד וממברנה מחליפה קטיונים שחוסמת יוני כלוריד מלהגיע לאזור האלקטרודות. בכך היא מצמצמת יצירת גז כלור, שהוא סכנה נפוצה באלקטרוליזה של תמלחות.

הנשק הסודי: ממברנת LICGC

הכוכבת האמיתית כאן היא הממברנה. תחשבו עליה כשומר סלקטיבי במיוחד. היא מאפשרת מעבר ל-Li אבל חוסמת Na⁺, K⁺, Mg²⁺ ו-Ca². בתנאי מעבדה, המערכת ייצרה ליתיום הידרוקסיד כשהריכוז של הקטיונים האחרים היה מתחת לסף הזיהוי. כלומר, זרמים טהורים מאוד שעשויים לדרוש רק ניקוי קל לצרכים תעשייתיים. עבור יצרני סוללות שמחפשים חומרים נקיים יותר זו בדיוק התוצאה הרצויה.

אגב, ליתיום מוגדר רשמית כמינרל קריטי על ידי המכון הגיאולוגי האמריקאי , (USGS) אבל אינו אדמה נדירה, זו קבוצה נפרדת של 17 יסודות.

האתגרים בדרך

אין פריצת דרך חלקה לגמרי. הצטברות של נתרן (סודיום) יכולה להאט את תנועת הליתיום במערכות מסוימות ולהעלות את עלויות האנרגיה. צוותי המחקר בודקים ציפויים, זרמים בפולסים ושיפורי הספק לשמירה על יעילות גבוהה. וכמו בכל טכנולוגיה בשלבי פיתוח מוקדמים, משקיעים ירצו לראות עמידות לאורך זמן, קצב ייצור גבוה וביצועים לא רק בתנאי מעבדה.

שינוי במנהיגות האנרגטית הגלובלית

אם הטכנולוגיה הזו תצליח להתרחב, היא עשויה להעניק לארה"ב יתרון אסטרטגי במרוץ המינרלים הקריטיים לטובת ייצור רכבים חשמליים, אגירת אנרגיה ומטרות ביטחון אנרגטי רחבות יותר.

בשוק שבו שליטה בחומרי גלם מתורגמת לעיתים קרובות להשפעה גיאופוליטית ההשלכות עשויות להיות עמוקות. זו לא רק אבן דרך מדעית, זו עשויה להיות נקודת מפנה. המרוץ עוד רחוק מסיום, אבל עם החידוש הזה ארה"ב אולי התקדמה כמה צעדים משמעותיים לקדמת הבמה.

כדי להישאר מעודכנים בתכנים חדשים הצטרפו לדף הפייסבוק שלנו