الولايات المتحدة تلجأ إلى برنامج “سماش” التابع لوكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للدفاع DARPA لإصلاح اختناقات معالجة المعادن النادرة بدلاً من فتح مناجم جديدة

الولايات المتحدة تركز على معالجة الاختناقات بدلاً من البحث عن رواسب جديدة للمعادن النادرة

تسعى الولايات المتحدة الأمريكية إلى إصلاح سلسلة التوريد الخاصة بالمعادن النادرة من خلال التركيز على معالجة المشكلات الأساسية بدلاً من استكشاف رواسب جديدة، في وقت تتصاعد فيه التحديات اللوجستية والبيئية. إذ يُعد مفهوم الاستخراج الموزع بمثابة استراتيجية لتحقيق الربحية، رغم التكاليف الأعلى للعمالة والبيئة داخل البلاد، بهدف تقليل الاعتماد على مواقع التعدين الأحادية التي تظل معرضة للخطر.

الصين تسيطر على حصة كبيرة من عمليات التكرير العالمية

تمتلك الصين القدرة الأكبر على تكرير المعادن النادرة، مما يمنحها السيطرة على سلاسل الإمداد خلال النزاعات التجارية. وقد تمكنت من ذلك من خلال إدارة مرحلة المعالجة المكلفة والفوضوية على نطاق واسع، غالبًا بتكاليف أقل وقيود بيئية أقل.

جهود أمريكية لإعادة بناء سلسلة التوريد

على مدى سنوات، حاولت الولايات المتحدة إعادة بناء سلسلة التوريد الخاصة بالمعادن النادرة، إلا أن التعدين وحده لم يحل المشكلة الأساسية، وهي المعالجة. وهنا يأتي دور وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA)، والتي تستثمر بشكل كبير في تطوير حلول جديدة تركز على التغلب على الاختناقات في مرحلة المعالجة.

مفهوم المعالجة الموازية وتقليل الفاقد

تقنية الفصل شبه الصفري للنفايات

تركز استراتيجية DARPA على ما يسمى بـ”الفصل شبه الصفري للنفايات”، والذي يهدف إلى استرداد ما يصل إلى 80 عنصرًا مستقرًا من الجدول الدوري، يمكن استعادتها من خامات موجودة مسبقًا وعمليات التخلص من النفايات.

• الهدف: ليس مجرد استخراج المعادن النادرة، بل استعادة جميع العناصر الممكنة من الخام والنفايات.
• الهدف النهائي: تحويل صناعة التعدين من إهدار أكثر من 99% من المادة الخام إلى استغلال كامل لهذه المادة.

نموذج المعالجة الموازية

تتبنى DARPA نموذج معالجة موازٍ يُحاكي صناعة تكرير النفط، حيث يتم فصل مكونات متعددة بشكل فعال من مدخل واحد. هذا النهج يهدف إلى استخراج أقصى قدر ممكن من المواد من عينة واحدة من التربة، مما يقلل من النفايات ويزيد من الكفاءة.

أهمية تنويع مواقع الإنتاج وتقليل الاعتماد على مصدر واحد

تُظهر التجربة مع منجم Mountain Pass أن الاعتماد على موقع واحد لإنتاج المعادن النادرة يمثل خطرًا كبيرًا، خاصة مع ارتفاع تكاليف التكرير. لذلك، فإن النموذج الموزع الذي يعتمد على مخلفات التعدين وإعادة التدوير يمكن أن يقلل من هذا الاعتماد ويعزز من استدامة السلسلة.

خطة العمل والمرحلة القادمة

سيُنفذ برنامج “SMASH” على مدى 48 شهرًا، مقسمًا إلى مرحلتين:

• المرحلة الأولى: تثبيت مفهوم الفكرة من خلال تجارب إثبات المفهوم.
• المرحلة الثانية: الانتقال إلى النماذج الأولية القابلة للاستخدام في بيئات التعدين الصناعية.

رغم النجاح المحتمل في المختبرات، فإن التحدي الحقيقي يكمن في تحقيق جدوى اقتصادية على نطاق واسع، مع الالتزام بمعايير بيئية وعمالية صارمة.

خلاصة

تركز استراتيجية DARPA على حل مشكلة المعالجة، التي تشكل العقبة الكبرى أمام إعادة بناء سلسلة التوريد الأمريكية للمعادن النادرة. عبر الاعتماد على تقنيات فصل متقدمة ونماذج معالجة موازية، تسعى الولايات المتحدة إلى تقليل الاعتماد على الصين وتقوية أمنها الاقتصادي، مع الحفاظ على الالتزام بالبيئة والمعايير العمالية.