أساس الصناعة الخضراء

في سياق العولمة والالتزام التاريخي بتحقيق صافي انبعاثات صفرية، برزت العناصر الأرضية النادرة كمجموعة حاسمة لا يمكن الاستغناء عنها من المواد الاستراتيجية.

يقوم الفنيون بأخذ عينات لعملية البحث الاستخلاصي. (المصدر: معهد تكنولوجيا العناصر الأرضية النادرة)

بفضل امتلاكها لإمكانات العناصر الأرضية النادرة التي تحتل المرتبة الثانية في العالم ، تواجه فيتنام "فرصة ذهبية" للمشاركة بشكل كبير في سلسلة التوريد العالمية للتكنولوجيا المتقدمة.

ومع ذلك، في سوق أصبح فيه العرض والتكنولوجيا محور الاهتمام العالمي، فإن مفتاح حماية المصالح الوطنية لا يكمن في استخراج وبيع الخام، بل في القدرة على الاكتفاء الذاتي التكنولوجي في المعالجة والتكرير العميقين، وإتقان سلسلة القيمة.

"فيتامين" الاقتصاد

تتألف العناصر الأرضية النادرة من 17 عنصرًا كيميائيًا (15 عنصرًا من اللانثانيدات بالإضافة إلى الإيتريوم والسكانديوم). وتُسمى "نادرة" ليس فقط لندرتها في قشرة الأرض، بل أيضًا لتشتتها وتعقيد تقنيات استخراجها وتنقيتها وارتفاع تكلفتها.

في العصر الصناعي الحديث، يُطلق العلماء على العناصر الأرضية النادرة لقب "فيتامينات" الاقتصاد، فهي مواد أساسية في العديد من الصناعات عالية التقنية. تستخدم الأجهزة التكنولوجية كميات ضئيلة فقط من هذه العناصر، تُقاس بالجرام أو الكيلوجرام، لكنها مواد جوهرية تُحدد أداء المعدات ومتانتها وإمكانية تصغير حجمها. وفي ظل التحول الحالي نحو الطاقة النظيفة، يُخصص دور العناصر الأرضية النادرة لثلاث مجموعات تطبيقية رئيسية:

أولًا، صناعة السيارات الكهربائية والطاقة المتجددة: تُعدّ هذه الصناعة أكبر مستهلك للعناصر الأرضية النادرة، وتشهد نموًا هائلًا. تُعتبر عناصر المجموعة الخفيفة، مثل النيوديميوم والبراسيوديميوم، مكونات أساسية في تصنيع المغناطيس الدائم فائق القوة (NdFeB). على عكس المغناطيس التقليدي، يُولّد مغناطيس NdFeB مجالات مغناطيسية قوية للغاية بأحجام صغيرة جدًا. تحتاج السيارة الكهربائية إلى ما يقارب كيلوغرامًا واحدًا إلى ثلاثة كيلوغرامات من هذه المغناطيسات لتجميع محركها. أما بالنسبة لتوربينات الرياح، وخاصة توربينات الرياح البحرية ذات القدرات الهائلة التي تتراوح بين 10 و15 ميغاواط، فإن مجموعات المولدات ذات الدفع المباشر تتطلب أطنانًا من المغناطيس الدائم.

وعلى وجه الخصوص، لضمان تشغيل هذه المحركات بثبات في درجات حرارة عالية دون فقدان مغناطيسيتها، من الضروري إضافة عناصر أرضية نادرة ثقيلة ذات قيمة مثل الديسبروزيوم والتيربيوم.

ثانيًا، تقنية توفير الطاقة: تلعب عناصر مثل الإيتريوم واليوروبيوم والتيربيوم دورًا أساسيًا كمواد مضيئة في إنتاج مصابيح LED وشاشات الكريستال السائل والأجهزة المحمولة. وبفضل هذه العناصر الأرضية النادرة، تُصدر مصابيح LED ضوءًا عالي الكثافة باستهلاك عُشر الطاقة الكهربائية التي تستهلكها المصابيح المتوهجة التقليدية، مما يُسهم بشكل كبير في تخفيف الضغط على شبكة الكهرباء العالمية.

ثالثًا، صناعة الدفاع والطيران: على الرغم من أن العناصر الأرضية النادرة لا تمثل سوى نسبة ضئيلة من إجمالي الإنتاج، إلا أنها حيوية للأمن القومي للدول الكبرى. فهي تُستخدم في أنظمة التوجيه بالليزر، والرادار، وأنظمة التحكم في صواريخ كروز، وأجهزة الرؤية الليلية، وسبائك هياكل الطائرات الشبحية.

تعتمد القيمة الاقتصادية للعناصر الأرضية النادرة بشكل كبير على سلسلة التوريد. ومن الناحية الهيكلية، تنقسم معالجة العناصر الأرضية النادرة إلى العديد من المراحل المعقدة والمغلقة: استخراج الخام، وإثراء الخام، والمعالجة المائية (تكسير بنية الخام لتحويله إلى محلول)، والفصل والتنقية (استخلاص العناصر الفردية من الخليط)، والتعدين (تصنيع المعادن والسبائك)، وتصنيع المواد (إنتاج المغناطيسات، والمساحيق الفلورية، والمواد الحفازة، والسيراميك).

ومن الجدير بالذكر أن غالبية التلوث البيئي (المواد الكيميائية، والنفايات المشعة) يتركز في المراحل الأولية (التعدين، ومعالجة المعادن، والمعالجة المائية للمعادن). في المقابل، تقع نسبة تتراوح بين 80% و90% من هامش الربح والقيمة المضافة في المراحل النهائية، وتحديداً في تقنيات فصل المعادن وتكريرها لتحقيق نقاء عالٍ (أكثر من 99.9%)، وتقنيات معالجة المعادن وإنتاج المغناطيس.

عملية فيتنام في الوصول إلى التكنولوجيا وإتقانها.

إن الفرص هائلة، لكن التوجه الثابت والثابت للحزب والدولة والحكومة هو: عدم تصدير الخام بشكل قاطع؛ يجب أن يسير استغلال المعادن جنباً إلى جنب مع حماية البيئة، وأن يرتبط ارتباطاً وثيقاً بالمعالجة العميقة لخلق أقصى قيمة مضافة للاقتصاد الوطني.

لتحقيق هذا الهدف، يُعدّ دور البحث العلمي أساسياً. ويُعتبر معهد تكنولوجيا العناصر الأرضية النادرة (التابع لمعهد الطاقة الذرية الفيتنامي - وزارة العلوم والتكنولوجيا) أحد أبرز وحدات البحث، حيث أمضى ما يقارب 40 عاماً في البحث وتنفيذ مشاريع تتعلق بإجراءات معالجة العناصر الأرضية النادرة.

أولاً، يُعدّ إتقان تكنولوجيا المعالجة المائية للمعادن أمراً بالغ الأهمية: تتميز خامات العناصر الأرضية النادرة في فيتنام بخصائص فريدة، إذ تتكون أساساً من عناصر أرضية نادرة خفيفة؛ خام الباستناسيت من مناجم دونغ باو ونام زي (مقاطعة لاي تشاو)، وخام المونازيت الموجود في رواسب الغرينية. وقد نجح العلماء في أبحاثهم حول عمليات المعالجة المائية المتقدمة (التحلل بدرجة حرارة عالية باستخدام الأحماض/القلويات) لتفكيك بنية مركزات الخام، وإزالة الشوائب، ومعالجة النفايات المشعة، واستخلاص أكاسيد العناصر الأرضية النادرة الكلية ذات الجدوى التجارية على نطاق شبه صناعي.

ثانيًا، البحث في تقنيات الفصل والتنقية: كما تم تحليله، تُعدّ تقنية الفصل جوهر سلسلة قيمة العناصر الأرضية النادرة. ويتطلب فصل العناصر المتطابقة عملية تُعرف باسم "الاستخلاص بالمذيبات متعدد المراحل". قد تتطلب هذه التقنية مئات المراحل المتتالية للاستخلاص مع تحكم دقيق للغاية في المعايير الفيزيائية والكيميائية لفصل كل عنصر من العناصر الأرضية النادرة عن الآخر. وقد طوّر فريق الخبراء في المعهد برنامجًا لحساب ومحاكاة وتشغيل نظام استخلاص بالمذيبات قادر على فصل عناصر استراتيجية مثل النيوديميوم والبراسيوديميوم والساماريوم والديسبروسيوم بنقاوة تزيد عن 99%. وهذا معيار إلزامي لاستخدامها كمواد خام في إنتاج مغناطيسات توربينات الرياح والمركبات الكهربائية.

ثالثًا، التحكم في البيئات المشعة والتعامل معها بأمان: تحتوي معظم مناجم العناصر الأرضية النادرة في العالم وفي فيتنام على عناصر مشعة طبيعية. إذا لم تُضبط عمليات استخراج هذه العناصر، فسوف تتسرب هذه المواد المشعة إلى مصادر المياه والتربة، مما يُسبب كوارث بيئية طويلة الأمد. في الواقع، اضطرت العديد من الدول المتقدمة إلى إغلاق مناجم العناصر الأرضية النادرة لعجزها عن حل هذه المشكلة البيئية.

بصفته المؤسسة البحثية الرائدة في البلاد في مجال الطاقة الذرية والسلامة الإشعاعية، نجح معهد تكنولوجيا العناصر الأرضية النادرة في إرساء عمليات تكنولوجية لاستخلاص وعزل ومعالجة النظائر المشعة المرتبطة بخامات العناصر الأرضية النادرة بشكل آمن. ويساهم التحكم الكامل في النفايات المشعة الناتجة عن عملية المعالجة المائية في تحقيق مفهوم "التعدين والمعالجة الخضراء"، وهو شرط أساسي لشركات الاستثمار الأجنبي المباشر ذات التقنية العالية (من الولايات المتحدة واليابان وأوروبا) للاستثمار في فيتنام دون انتهاك المعايير الدولية الصارمة في مجالات البيئة والمجتمع والحوكمة.

إنشاء نظام بيئي صناعي

تتمتع فيتنام بفرصة عظيمة للاستفادة من قيمة مواردها المعدنية لتحقيق التنمية الاقتصادية. إلا أن استغلال هذه الموارد لن يكون مستداماً إذا اقتصر التركيز على تصدير المواد الخام على حساب البيئة.

في الواقع، تُعتبر تقنيات فصل وتكرير العناصر الأرضية النادرة، والإنتاج المعدني للمغناطيس، من الأسرار التكنولوجية الأساسية للدول التي تمتلكها. ومن المستبعد جدًا أن يرغب الشركاء الأجانب في نقل هذه التكنولوجيا الحساسة بأكملها. لذا، يكمن التحدي أمام فيتنام في تعزيز الاعتماد على الذات والاكتفاء الذاتي، والاستثمار بكثافة في البحث التكنولوجي المحلي في أسرع وقت ممكن.

يجب أن تُبنى استراتيجية تطوير صناعة العناصر الأرضية النادرة في فيتنام على أساس علمي وتقني متين. وتُعدّ الإنجازات البحثية الواسعة التي تحققت على مرّ السنين دليلاً قاطعاً على قدرة فيتنام الكاملة على استيعاب وإتقان وتطوير تقنيات تكرير هذا المعدن الأكثر تعقيداً في العالم.

ستوفر المشاركة البحثية المتعمقة لمعهد تكنولوجيا العناصر الأرضية النادرة والمؤسسات العلمية المحلية الأخرى بيانات حاسمة لمساعدة وكالات الإدارة على تقييم مشاريع الاستثمار الأجنبي واختيار التقنيات المتقدمة والصديقة للبيئة.

بمجرد أن تحقق فيتنام الاكتفاء الذاتي تدريجياً في تكنولوجيا المعالجة المتقدمة لإنتاج المواد الخام لأكاسيد العناصر الأرضية النادرة التي تفي بالمعايير الدولية، بدلاً من مجرد بيع هذه المواد، يمكننا استخدامها كميزة تنافسية. على سبيل المثال، يمكننا استقطاب شركات التكنولوجيا العالمية إلى فيتنام، وبالتالي توجيه رؤوس الأموال الأجنبية المباشرة نحو إنشاء مصانع لإنتاج المكونات الإلكترونية، ومحركات السيارات الكهربائية، ومعدات الطاقة المتجددة، وما إلى ذلك، مما يُشكل نظاماً بيئياً صناعياً متكاملاً للتكنولوجيا المتقدمة داخل البلاد.

إن إتقان تكنولوجيا المعالجة العميقة للعناصر الأرضية النادرة ليس مجرد حل للمشاكل الاقتصادية، بل هو أيضاً خطوة استراتيجية لحماية أمن الطاقة الوطني، ورفع مستوى فيتنام إلى مستوى أعلى في سلسلة القيمة التكنولوجية العالمية، وتقديم مساهمة جديرة بالاهتمام في رحلة خلق مستقبل أخضر ومستدام.

الدكتور تران تشي ثانه

(مدير معهد الطاقة الذرية الفيتنامي)

المصدر: https://nhandan.vn/nen-tang-cua-cong-nghiep-xanh-post959320.html