معرفی ۵ فلز در فرآیندهای کم‌کربن

به گزارش هیچ یک _ «مواد» بنیان فیزیکی تمدن بشر را شکل می‌دهند، از این رو است که دوره‌های تمدنی بشر با عناوینی چون دوره‌های پارینه‌سنگی، نوسنگی، برنز، آهن و سیلیکون یا دوره الکترونیک تقسیم‌بندی شد، چون بیانگر تأثیر مواد و فنون مربوط با آن در توسعه جامعه بشری است.

صنایع مواد پیشرفته در اوایل دهه ۱۹۸۰ به‌عنوان یکی از مهمترین و پویاترین مباحث در تاریخ صنعت بین‌المللی ظهور و همراه با آن نسل نوینی از مواد فلزی، سرامیکی، پلیمری و کامپوزیتی را معرفی کرد که به‌دلیل ساختار داخلی جدید و متفاوت، ایجاد کارکردهای برجسته‌ و بی‌نظیر برای محصولات را امکان‌پذیر کرده است.

فناوری‌های مواد پیشرفته به تمامی فرایندها و تجهیزات پیشرفته طراحی، تولید، فرآوری، اعمال، ساخت، شکل‌دهی، محافظت، مشخصه‌یابی، عیب‌یابی و بازسازی اطلاق می‌شود و رد پای آن را می‌توان در حوزه‌هایی چون هوافضا، انرژی‌های نو، تجهیزات پیشرفته ساخت، تولید، آزمایشگاهی و غیره مشاهده کرد.

یکی از مزیت‌های مهم کشور برای حرکت به سمت مواد پیشرفته، وجود منابع اولیه مورد نیاز در داخل کشور است و این در حالی است که بر اساس آمار مرکز پژوهش‌های مجلس، میزان صادرات خام فروشی مواد در سال ۱۴۰۱ برابر با ۱۲۲ میلیون تن به ارزش ۵۳ میلیارد دلار بوده و میزان واردات آن ۳۷ میلیون تن به ارزش ۵۹ و ۷۰۰ میلیارد دلار بوده است.

این آمار نشان می‌دهد کشورهایی که مواد خام را از ایران دریافت کرده‌اند، بعد از فرآوری ۳۰ درصد آن را از آن کشورها وارد می‌کنیم.

فرآوری تبدیل مواد معدنی در ۴ مرحله اکتشاف، استخراج، فرآوری و تبدیل انجام می‌شود که به اعتقاد فعالان این عرصه کشور در حوزه‌های اکتشاف، استخراج و تبدیل وضعیت خوبی نداریم، اما در حوزه فرآوری وضعیت بهتری حاکم است، هر چند که چالش‌هایی وجود دارد.

جذابیت بخش معدن در دنیا به این دلایل است:

* نیاز مبرم به فلزات برای دستیابی به محیط زیست پاک و فناوری‌های کم کربن
* نیاز مبرم به فلزات خاص برای دستیابی به تکنولوژی نوین
* تجدید ناپذیربودن مواد معدنی
* افزایش تقاضا نسبت به عرضه در مواد معدنی
* نقش مواد معدنی در بازارهای سرمایه جهانی و بورس
* نقش معدن در توسعه بنیادی
* نیاز مبرم برخی از کشورها برای رشد و بقا به مواد معدنی
* اطمینان از بازگشت سرمایه
* فلزات معدنی جایگزین سوخت‌های فسیلی در آینده.

همزمان با کاهش ذخایر سوخت‌های فسیلی و تلاش جهان برای حل مشکلات گازهای گلخانه‌ای، دنیا در حال حرکت به سمت فناوری‌های کم کربن است، به گونه‌ای که اهداف برنامه‌ریزی شده در اروپا، کاهش حداقل ۸۰ درصد انتشار CO2 تا سال ۲۰۵۰ است.

در صنعت حمل و نقل، سلول‌های سوختی، هیدروژنی و در رفتارهای تجدیدپذیر که به سمت فناوری‌های کم کربن حرکت می‌کنند، از مواد معدنی مختلف استفاده می‌شود. ۵ فلز اصلی مورد استفاده در فرآیندهای کم کربن شامل «آلومینیوم»، «مس»، «نیکل»، «مولیبدن» و «نقره» است.

رنگین کمان مواد معدنی در ایران

دکتر علیرضا شهیدی، رئیس سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی در گفت‌وگو با ایسنا، ضمن ابراز امیدواری از ایجاد بانک اطلاعاتی مواد معدنی کشور، گفت: تاکنون تصور می‌شد که ۶۸ ماده معدنی در کشور وجود دارد، ولی داده‌های ما حکایت از وجود ۸۱ ماده معدنی در کشور دارد.

وی اضافه کرد: تاکنون ما برای ۴۰ عنصر معدنی آنالیز انجام می‌دادیم، ولی در طرح تحول این تعداد به آنالیز ۵۷ ماده معدنی رسیده است که این آنالیزها بر اساس روش‌های پیشرفته صورت می‌گیرد.

شهیدی خاطر نشان کرد: زمین‌شناسان از ایران با نام «بهشت زمین‌شناسی» نام می‌برند و ما از آن با نام رنگین‌کمانی از مواد معدنی یاد می‌کنیم؛ از این رو شایسته است که زمین ایران مورد شناسایی قرار گیرد.

به گفته وی، محیط‌های مستعد کانی‌زایی در جهان ۴۸ محیط است که از این تعداد ۳۵ محیط آن در کشور وجود دارد. همچنین ۱۱۴ تیپ معدنی در دنیا شناخته شده که از  این تعداد ۸۹ تیپ معدنی در ایران وجود دارد. علاوه بر تعداد، تنوع مواد معدنی در دنیا ۱۱۲ و در ایران ۸۱ نوع مواد معدنی است.

وی تاکید کرد: مواد معدنی که در سطح قرار دارند، روز به روز در حال کاسته‌شدن هستند و محکوم به این هستیم که به سمت مواد معدنی در عمق بیشتری برویم و این روند یک روند جهانی است. طبق آمارهای سال ۲۰۱۹ بیشترین استخراج صورت گرفته در زمینه آهن حدود ۳ میلیارد تن است و بعد از آن عناصر دیگر چون آلومینیوم و مس قرار دارند.

شهیدی با تاکید بر اینکه آینده دنیا بر آلومینیوم است، علی‌رغم آنکه میزان آن نیز کم است، اظهار کرد: همچنین مصرف برخی از عناصر چون گالیوم، لیتیوم و کبالت رشد نشان می‌دهد، به گونه‌ای که در بازه زمانی ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۸ مصرف کبالت حدود ۵۶ درصد رشد داشته است. این رشد نشان‌دهنده این است که سرنوشت آینده جهان به سمتی می‌رود که عناصر لیتیوم، گالیوم و کبالت جزء عناصر استراتژیک قرار می‌گیرند و ما باید به سمتی برویم که در برنامه کاری اکتشاف این ۳ عنصر را در دستور کار خود قرار دهیم.

رئیس سازمان زمین شناسی خاطر نشان کرد: همچنان سوخت‌های فسیلی در سبد انرژی دنیا اهمیت دارند، نمونه آن زغال‌سنگ است که ۳۵.۴ درصد سبد انرژی دنیا را به خود اختصاص داده است، ولی شاهد هستیم که این سبد در حال متنوع شدن است و در آن انرژی خورشیدی، باد، هسته‌ای و هیدروالکتریک نیز به این سبد اضافه شده است و قدر مسلم این است که دنیا به سمت انرژی‌های پاک در حرکت است. این رویکرد دنیا برای بهره‌گیری از انرژی پاک موجب شد تا فلزات به تدریج جای سوخت‌های فسیلی را بگیرند و ۵ فلزی که در فرایندهای کم کربن قرار می‌گیرد، آلومینیوم، مس، مولیبدن، نیکل و نقره است و ثروت آینده کشورها محسوب می‌شوند.

شهیدی با اشاره به وضعیت کشور برای حرکت به سمت سوخت‌های پاک، گفت: برای داشتن باتری‌های لیتیومی برای خودروهای برقی، لیتیوم یکی از محصولاتی است که در کنار سایر مواد معدنی می‌توان در باتری استفاده کرد. این وضعیت در پنل‌های خورشیدی نیز حاکم است. هیدروژن نیز یکی دیگر از انرژی‌های پاک است که در دنیا چندین سال است از آن استفاده می‌شود و در ایران پتانسیل هیدروژن خوبی وجود دارد، ولی هنوز به خوبی از آن استفاده نشده است، اما در دنیا این انرژی خواهان زیادی دارد. از این رو ما باید بر اساس رویکردهای دنیا بتوانیم برنامه اکتشافی کشور را طرح‌ریزی کنیم و باید بانک اطلاعاتی معدنی کشور را تکمیل کنیم.

وی اظهار کرد: در سال‌های اخیر بحث معدن به اندازه‌ای برجسته شده که کشوری مانند عربستان سعودی که سردمدار استخراج نفت است، به دنبال این است که خود را به عنوان سیاستگدار حوزه معدن معرفی کند و تا کنون ۳ فروم معدنی در ریاض این کشور برگزار شده است و بالغ بر ۶۰ وزیر از سایر کشورها در آن حضور داشته‌اند.

رئیس سازمان زمین‌شناسی با اشاره به موقعیت جغرافیایی ایران، یادآور شد: علی‌رغم اینکه ایران در کمربند کوهزایی آلپ هیمالیا قرار دارد، پراکندگی عناصر مواد معدنی کم است و می‌طلبد که اکتشاف را از سطح به عمق پیش ببریم، چون مطمئنا عناصری که در پیرامون ما قرار دارد، در ایران نیز موجود است.

جایگاه ایران از لحاظ ذخایر معدنی در دنیا

کشور ایران یکی از مهمترین و اصلی‌ترین تولیدکنندگان مواد معدنی در دنیا با رتبه ۱۵ جهانی است. بر اساس اکتشافات صورت گرفته، ذخایر ایران در رتبه سوم آسیا پس از چین و هند قرار دارد.

ذخایر معدنی ایران در رتبه اول در منطقه خاور میانه جای گرفته است. همچنین میزان ذخایر معدنی ایران ۲۶ میلیارد تن اعلام شده که این مقدار شامل ذخایر فلزی، غیر فلزی، منابع قرضه، سنگ ساختمانی و گوهر سنگ می‌شود.

رتبه‌بندی جهانی ایران در ذخایر انواع مواد معدنی به این شرح است:

چنین جایگاهی می‌طلبد که بر اساس یک برنامه راهبردی به سمت تولید مواد پیشرفته حرکت شود تا بتوانیم همگام با علم دنیا به فرآوری مواد معدنی و تولید مواد پیشرفته و همسو با آن توسعه صنایع مبادرت ورزیم.