சாம்பலுக்குள் மறைந்திருக்கும் அரிய பூமித் தனிமங்கள்..புவியியல் விஞ்ஞானிகளின் அசத்தல் ஆய்வு!

பொதுவாக, நாம் “நிலக்கரி சாம்பல்” என்று கேள்விப்பட்டால், உங்கள் மனதில் என்ன தோன்றும்?
பூமியை மாசுபடுத்தும் ஒரு கருமை நிறக் கழிவு… பல ஆண்டுகளாக காற்றும், நீரும், நிலமும் மாசடைய காரணமான ஒரு பெரிய சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினை…

ஆனால் இன்று விஞ்ஞானிகள் சொல்லும் கதை முற்றிலும் வேறானது.
அவர்­கள் கண்டுபிடித்துள்ள புதிய தகவல், இந்த சாம்பலுக்குள் பில்லியன் டாலர் மதிப்புள்ள அரிய பூமித் தனிமங்கள் புதையாமல் கிடப்பதாக கூறுகிறது.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, அமெரிக்காவுக்கு மட்டுமல்லாமல் உலகளாவிய தொழில்துறைக்கும் எதிர்கால ஆற்றல் மாற்றத்திற்கும் மிகப்பெரிய மாற்று வழிமுறையைத் திறக்கிறது.

அரிய பூமித் தனிமங்கள் என்றால் என்ன? ஏன் இவை இவ்வளவு முக்கியம்?

அரிய பூமித் தனிமங்கள் (Rare Earth Elements – REEs) என்பது மொத்தம் 17 வகையான உலோகத் தனிமங்கள் கொண்ட ஒரு குழு.
ஆனால் அவை “அரிய” என்று அழைக்கப்படுவதற்குக் காரணம் அவை கிடைக்காததால் அல்ல—மாறாக அவற்றை பூமியிலிருந்து பிரித்தெடுப்பது மிகவும் சிக்கலானதும் செலவானதுமாக இருப்பதால்தான்.

இந்த தனிமங்கள் இல்லாமல் நம் நவீன வாழ்க்கை இயங்காது.

அரிய பூமித் தனிமங்கள் அதிகம் பயன்படும் துறைகள்

• மின்சார கார் பேட்டரிகள்
• காற்றாலை மற்றும் சூரிய ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்கள்
• செல்போன்கள், லாப்டாப், டிவி
• பாதுகாப்பு கருவிகள், ரேடார்
• மருத்துவ ஸ்கேனர்கள்
• செயற்கைக் கோள் தொழில்நுட்பம்

அவற்றின் காந்த, மின்கடத்தித் திறன் மற்றும் வேதியியல் நிறைவு தன்மைகள் காரணமாக, இவற்றை மாற்று செய்யக்கூடிய பொருட்கள் தற்போது இல்லை.

இதனால் REEs ஒரு முக்கியமான துருவ வளம் என்று அமெரிக்கா வகைப்படுத்தியுள்ளது.

உலக சந்தையின் பிரச்சினை – சீனாவை மீதான அதிக நம்பிக்கை

இன்றைய உலக அரிய பூமித் தனிம உற்பத்தியில்

• 70%–80% உற்பத்தி சீனாவில்
• உலக சுத்திகரிப்பு மற்றும் செயலாக்கத்திலும் பெரும்பங்கு சீனாவே

இதனால் பல நாடுகளுக்கு விநியோகச் சங்கிலி பலவீனமாகிறது.
அரசியல் அல்லது பொருளாதார அழுத்தங்கள் உருவானால், தொழில்துறைகள் தடுமாறும் நிலையில் உள்ளன.

அமெரிக்காவுக்கு உள்நாட்டு தேவை என்பது பல ஆண்டுகளாகவே தேவையாக இருந்தது.
ஆனால் புதிய சுரங்கங்கள் அமைப்பது

• சூழல் பாதிப்புகளை ஏற்படுத்தும்
• மிக அதிக முதலீடு தேவைப்படும்
• உள்ளூர் மக்கள் எதிர்ப்பை சந்திக்கும்

அப்படியான சூழ்நிலையில், புதிய ஆய்வு சொல்வது அதிர்ச்சியை ஏற்படுத்தும் அளவுக்கு சுவாரஸ்யமானது…

நிலக்கரி சாம்பலில் மறைந்திருக்கும் அதிசயப் புதையல்

நிலக்கரி (charcoal) எரிப்பின் பின்பு எஞ்சுவது சாம்பல்.
அதை பல மின்நிலையங்கள் பெரிய குளங்களிலும் உயர்ந்த மலைபோன்ற குவியல்களிலும் சேமித்து வைத்திருக்கின்றன.
இவை பெரும்பாலும் சுற்றுச்சூழல் அபாயமாகவே கருதப்பட்டன.

ஆனால் புதிய அறிவியல் ஆய்வுகள் காண்பிக்கிறது:

நிலக்கரி சாம்பலில், சாதாரண நிலக்கரியை விட 4–10 மடங்கு அதிக அரிய பூமித் தனிமங்கள் உள்ளன.

அதாவது, நாம் ஏற்கெனவே எரித்து தூளாக்கிய பொருளுக்குள், தொழில்நுட்பத் துறைக்கு மிக முக்கியமான தனிமங்கள் புதைந்து கிடக்கின்றன.

எவ்வளவு மதிப்பு இருக்கிறது? கணக்குகள் அதிரிக்க வைக்கும்!

அமெரிக்காவில் 1985–2021 காலத்தில் குவிந்திருக்கும் நிலக்கரி சாம்பலை ஆய்வு செய்ததில்:

• 11 மில்லியன் டன் அரிய பூமித் தனிமங்கள் இருக்கலாம்
• வணிக ரீதியாக மீட்டெடுக்கக்கூடிய பகுதியின் மதிப்பு மட்டும்: $97 பில்லியன்.

இது ஒற்றை நாடு மட்டுமல்ல—உலகம் முழுவதும் நிலக்கரி சாம்பல் குவியல்கள் உள்ளன.
இவை அனைத்தும் எதிர்காலத்தில் மதிப்பு வாய்ந்த வைத்திருப்புகளாக மாறும்.

சுற்றுச்சூழலுக்கு சாதகமான மாற்று வழி

புதிய சுரங்கங்களைத் திறப்பதற்கு மாற்றாக, நிலக்கரி சாம்பலிலிருந்து REE-க்களை பிரித்தெடுப்பது பல நன்மைகள் கொண்டது:

1. கூடுதல் சுரங்கம் தேவை இல்லை

ஏற்கெனவே எரித்துப் போட்ட சாம்பலை மட்டுமே பயன்படுத்த வேண்டும்.

2. குறைந்த சுற்றுச்சூழல் சேதம்

மண், காற்று, நீர் மாசுபாட்டை குறைக்க முடியும்.

3. குப்பை சாம்பல் குவியல்களை குறைக்க முடியும்

இவை தற்போது நிலையற்ற மாசுபாட்டு மூலங்களாக உள்ளன.

4. மனித உடல் நலத்திற்கான அபாயம் குறையும்

சாம்பல் குளங்களின் சிதைவினால் ஏற்படும் மாசு கட்டுப்பாட்டுக்குள் வரும்.

இந்த ஆய்வு வெற்றியடைந்தால்… என்ன மாற்றம் ஏற்படும்?

• அமெரிக்காவின் REE இறக்குமதி சார்பு குறையும்
  சீனாவுக்கு மீதான பொருளாதார, அரசியல் சார்பு குறைவது மிகப்பெரிய மாற்றம்.
• $97 பில்லியன் மதிப்புள்ள உள்நாட்டு வளம் உருவாகும்
  இது வேலைவாய்ப்புகள், தொழில் வளர்ச்சி மற்றும் வருவாய் உயர்வை உண்டாக்கும்.
• சுற்றுச்சூழல் அபாயமான சாம்பல் குவியல்கள் நீங்கும்
  இரட்டை நன்மை = அபாயம் குறையும் + அதிலிருந்து வளம் பெற முடியும்.

தொழில்நுட்பத்தின் தற்போதைய நிலை

நிலக்கரி சாம்பலில் இருந்து REEs பிரித்தெடுப்பது இன்னும் ஆரம்பத்தில்தான் உள்ளது.
சில சோதனை நிலையங்கள் மட்டுமே செயல்படுகின்றன.

பிரித்தெடுக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முறைகள்:

• வேதியியல் கரிமங்கள் மூலம் சுரக்கும் முறை
• சூடாக்கும் மற்றும் உருக்கும் செயல்முறைகள்
• நானோ தொழில்நுட்ப வடிகட்டி
• உயிரியல் முறைகள் (உதாரணம்: குறிப்பிட்ட நுண்ணுயிரிகள் REEs-ஐ உள்வாங்கும் திறன்)

இந்த தொழில்நுட்பத்தை பெரும் அளவில் செயல்படுத்த வேண்டியது அடுத்த நிலையாகும்.

அரிய பூமித் தனிமங்களை பெறுவதற்கான மற்ற விஞ்ஞானமான வழிகள்

இதற்குப் புறம்பாக, உலகம் புதிதான மற்றும் நிலையான முறைகளை ஆராய்கிறது.
அதில் ஒன்று மிக சுவாரஸ்யமானது:

மரங்களைப் பயன்படுத்தி தனிமங்களை எடுப்பது! (Phytomining)

சில தாவரங்கள் மண்ணிலுள்ள உலோகங்களை தங்கள் வேர் மற்றும் இலைகளில் அதிக அளவில் சேமிக்கக் கூடும்.
அவற்றை அறுவடை செய்து செயல்படுத்தினால், REEs போன்ற மதிப்புள்ள தனிமங்களைப் பெறலாம்.

இந்த முறை:

• நிலத்தை மேம்படுத்தும்
• குறைந்த செலவு
• எந்த வெடிப்பு, ஊறுகல், அகழ்வும் தேவையில்லை
• இயற்கைக்கு போதுமான மரியாதையுடன் இருக்கும்

இது எதிர்காலத்தில் பெரும் மாற்றதைக் கொண்டுவரக்கூடிய தொழில்நுட்பமாக கருதப்படுகிறது.

கழிவில் இருந்து வளம் – புதிய காலத்தின் தொடக்கம்

இந்த அறிவியல் கண்டுபிடிப்பு நமக்கு மிகப் பெரிய செய்தியை சொல்கிறது:

கழிவு என்று கருதும் பொருள்களில் கூட விலைமதிப்பற்ற வளம் இருக்கலாம்.

நிலக்கரி சாம்பல் decades காலமாகக் கண்கலங்க வைத்த மாசு பிரச்சினையாக இருந்தது.
ஆனால் அதனுக்குள் இருந்த அரிய பூமித் தனிமங்கள் இன்று எதிர்கால தொழில்நுட்பத்தின் கதவைத் திறக்கின்றன.

இது:

• தொழில்துறைக்கான மாற்று ஆற்றல்
• சுத்தமான பசுமை தொழில்நுட்ப வளர்ச்சி
• பொருளாதார நன்மைகள்
• சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு

எல்லாவற்றையும் ஒரே நேரத்தில் கொண்டுவரும் வாய்ப்பாகும்.

“கழிவு என்று நினைத்தது உண்மையில் புதையல்” என்கிற தத்துவத்திற்கு இது சரியான உதாரணம் அமைகிறது.
நிலக்கரி சாம்பல் போன்ற சாதாரணக் கழிவிலும், உலகின் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்துக்குத் தேவையான வளங்கள் மறைந்து கிடக்கின்றன.

இந்த ஆய்வு வெற்றியடைந்தால்,

• உலக பொருளாதாரத்தை மாற்றும்
• பசுமையான தொழில்நுட்ப காலத்தை வேகப்படுத்தும்
• கழிவுகளை சுத்தமடக்கி, அவற்றை வளங்களாக மாற்றும்

ஒரு புதிய அறிவியல் புரட்சியின் ஆரம்பம் இது என்பதில் எந்த மாற்று கருத்தும் இல்லை.