Jinsi ya Kurejesha Rare Earth Motors Ukuzaji wa ubora wa uchimbaji madini mijini

Umuhimu wa Ukuzaji wa Migodi ya Mjini kwa Uboreshaji wa Ubora katika Usafishaji wa Magari ya Rare Earth

Wakati maliasili za dunia zinazidi kupungua, "rasilimali" ya kipekee ya taka za mijini inaendelea kukua, na miji imekuwa sehemu kubwa zaidi ya rasilimali katika jamii ya wanadamu. Rasilimali zinazotolewa kutoka ardhini zinaletwa pamoja katika miji kwa namna ya aina mbalimbali za bidhaa za viwandani, na mabaki yaliyopo mwishoni mwa mchakato wa matumizi yamegeuza miji kuwa aina nyingine ya "mgodi". Kulingana na takwimu zilizotolewa na Taasisi ya Utafiti wa Jiolojia ya Marekani (USGS) mwaka 2023, hifadhi ya ardhi adimu ya China ilichangia asilimia 35.2 ya dunia, uchimbaji madini ulichukua asilimia 58 ya dunia, na matumizi adimu ya ardhi yalichukua asilimia 65 ya dunia. kwanza duniani katika nyanja zote tatu. Uchina ndio mzalishaji mkubwa zaidi ulimwenguni, msafirishaji nje, na mwombaji wa ardhi adimu, inayochukua nafasi kubwa. Idadi kubwa ya bidhaa adimu za ardhi zimeingia katika kila kipengele cha matumizi ya viwandani. Takwimu kutoka Taasisi ya Utafiti wa Viwanda ya Huajing zinaonyesha kuwa nyenzo za sumaku adimu za kudumu zilichangia zaidi ya 42% ya matumizi adimu ya ardhi ya China mwaka 2023, huku idadi kubwa ya nyenzo hizo ikitumika kwa magari mapya ya nishati na matairi mawili ya umeme.

Migodi ya manispaa ina aina mbalimbali, vyanzo vingi, hifadhi kubwa, na madaraja ya juu ambayo hayawezi kulinganishwa na migodi ya asili. Kulingana na ripoti ya Umoja wa Mataifa ya "2020 Global E-waste Detection", jumla ya taka za kielektroniki duniani zilifikia tani milioni 53.6 mwaka 2019, huku 82.6% zikitupwa au kuteketezwa bila kuchakatwa tena. Inakadiriwa kuwa taka za kielektroniki duniani mwaka 2030 zitafikia tani milioni 74.7. Mota adimu za upotevu katika magari mapya ya nishati na magari ya magurudumu mawili ya umeme (ikiwa ni pamoja na pikipiki za umeme, baiskeli za umeme, pikipiki za umeme) zina malighafi ya kiwango cha juu ambayo ina madini mengi, daraja na bidhaa adimu za ardhini kulinganishwa na ardhi adimu. Wanawakilisha migodi ya kweli ya jiji la nadra. Ardhi adimu, kama rasilimali isiyoweza kurejeshwa, ina umuhimu mkubwa wa kimkakati kwa ufufuaji na urejeleaji wa maendeleo ya kiuchumi duniani.

Kulingana na EVTank, shirika la utafiti wa soko, shehena ya kimataifa ya pikipiki za magurudumu mawili ya umeme ilifikia vitengo milioni 67.4 mnamo 2023. Uchina ilichangia 81.9% ya mauzo ya kimataifa ya magurudumu mawili ya umeme, Ulaya kwa 9.2%, na mikoa mingine kwa 8.9 %. Kufikia mwisho wa 2023, umiliki wa magari ya magurudumu mawili ya umeme nchini China ulifikia takriban milioni 400, huku nchi zinazoendelea kama Vietnam, India, na Indonesia pia zikiwa na umiliki mkubwa wa magari ya magurudumu mawili ya umeme. Magari mapya ya nishati duniani yamepata uzoefu katika kipindi cha miaka miwili iliyopita, ambapo mauzo yalifikia takriban vitengo milioni 10 mwaka 2022 na vitengo milioni 14.653 mwaka 2023. Inatarajiwa kwamba mauzo ya kimataifa yatazidi vipande milioni 20 mwaka 2024, na China itachangia 60% mauzo ya kimataifa. Umiliki wa magari mapya ya nishati duniani mwaka 2023 umefikia takribani vitengo milioni 400, na vitengo milioni 40 vikiwa ni magari mapya ya nishati. Inakadiriwa kukua kwa kiwango cha wastani cha 23% kati ya 2023 na 2035, kufikia vitengo milioni 245 mwaka 2030 na kuongezeka zaidi hadi vitengo milioni 505 mwaka 2035. Kasi ya ukuaji ni ya haraka. Kulingana na Jumuiya ya Watengenezaji Magari ya Ulaya (EAMA), mnamo 2023, magari milioni 3.009 ya abiria ya nishati mpya yalisajiliwa katika nchi 31 za Ulaya, ikionyesha ongezeko la mwaka hadi mwaka la 16.2%, na kiwango kipya cha kupenya kwa gari la 23.4%. . Muungano wa Uvumbuzi wa Magari (AAI) uliripoti kuwa mauzo ya magari mapya ya Marekani yanayotumia nishati nyepesi katika robo tatu ya kwanza ya 2023 yalifikia vitengo milioni 1.038, ongezeko la mwaka hadi mwaka la 59%. Data ya Taasisi ya Utafiti ya Starting Point (SPIR) inatabiri kwamba wastani wa kiwango cha kimataifa cha kupenya kwa magari mapya ya nishati kitafikia 56.2% mwaka wa 2030, na kiwango cha kupenya kwa magari ya nishati ya China kufikia 78%, Ulaya 70%, Marekani 52% na nchi nyingine. ' 30%. Kuna miji iliyo na migodi ya mijini ambayo haitakwisha, na ukuzaji wa migodi adimu ya mijini ni ya umuhimu wa muda mrefu kwa kuboresha mazingira ya ikolojia, kupata nguvu ya bei adimu ya kimataifa, na kukuza maendeleo ya hali ya juu ya uchumi wa dunia. .

Ulimwenguni, soko la kuchakata tena kwa motors adimu zilizotumika lina uwezo mkubwa. Kulingana na shirika la utafiti wa soko la SNE Research, idadi ya magari mapya ya nishati yaliyofutwa duniani kote inakadiriwa kuongezeka kutoka 560,000 mwaka 2025 hadi milioni 4.11 mwaka 2030, milioni 17.84 mwaka 2035, na milioni 42.77 mwaka 2040.

(1) Kuharakisha mpito hadi kijani kibichi, duara, na kaboni kidogo.

Utumiaji wa rasilimali za kitamaduni unahusisha mtiririko wa njia moja wa rasilimali kutoka kwa mchakato wa uzalishaji hadi kiungo cha utumiaji na hatimaye upotevu. Nadharia ya uchumi duara inatanguliza mbinu mpya ya matumizi ya rasilimali kwa kubadilisha mtiririko huu wa njia moja kuwa mzunguko wa njia mbili. Uendelezaji wa mgodi wa mijini unapinga mbinu ya jadi ya kupata rasilimali na inawakilisha mzunguko wa kawaida wa njia mbili. Kwa kuchakata taka, sio tu inapunguza upotevu na kuongeza rasilimali lakini pia hutoa fursa mpya za maendeleo ya miji kupitia mchakato wa kupunguza na kuboresha.

Migodi ya asili hutoa kiasi kikubwa cha taka kutokana na rasilimali ndogo na shinikizo la mazingira. Kinyume chake, uendelezaji wa migodi ya mijini inayokua kwa kasi, usafi wa hali ya juu na ya bei ya chini sio tu kwamba huondoa hitaji la uchunguzi, uchimbaji madini na urejeshaji wa ardhi lakini pia hupunguza kwa kiasi kikubwa uzalishaji wa taka. Mabadiliko haya yanabadilisha modeli ya ukuaji wa mstari wa jadi wa "kuyeyusha-kutengeneza-taka" hadi modeli ya maendeleo ya mduara ya "rasilimali-bidhaa-taka-taka zinazoweza kurejeshwa". Kuongezeka kwa idadi ya magari ya umeme yaliyochapwa na magari ya magurudumu mawili ya umeme kila mwaka huchangia ukuaji wa hifadhi za migodi adimu za mijini. Urejelezaji wa migodi hii adimu inalingana na kanuni za ukuzaji wa kijani kibichi, kama vile uhifadhi wa rasilimali, kupunguza matumizi ya nishati na ulinzi wa mazingira.

(2) Urejelezaji ili kuhifadhi rasilimali za kimkakati

Jinsi ya kutambua urejelezaji wa rasilimali za kimkakati za madini una mchango katika maendeleo ya muda mrefu ya uchumi wa dunia. Kiwango cha metali, madini ya thamani adimu, na rasilimali za ardhini adimu katika migodi ya mijini ni mara kadhaa au hata mamia ya juu kuliko ile ya madini asilia. Bidhaa adimu za ardhi zinazopatikana kutoka kwenye migodi ya mijini huhifadhi hatua za uchimbaji madini, manufaa, kuyeyushwa na kutenganisha madini ghafi adimu. Mchakato wa kuyeyusha wa jadi wa ardhi adimu unahitaji ujuzi na gharama kubwa. Kutengeneza migodi ya mijini ili kuchimba ardhi adimu na bidhaa adimu za chuma cha sumaku kutoka kwa magari mapya ya nishati na magurudumu mawili ya umeme kwa gharama ya chini ni muhimu kimkakati kwa kulinda rasilimali za madini adimu duniani na kudumisha maendeleo ya kiuchumi ya kimataifa.

Wastani wa injini ya gari ya magurudumu mawili ya umeme inahitaji 0.4-2kg ya sumaku adimu za dunia na 0.1-0.6kg ya vipengele vya praseodymium. China inapoteza zaidi ya magari milioni 60 ya umeme ya matairi mawili kila mwaka, ambapo takriban tani 25,000 za sumaku adimu zinaweza kupatikana, zenye thamani ya karibu yuan bilioni 10. Urejeshaji huo pia unajumuisha tani 7,000 za vipengele adimu vya praseodymium na neodymium, vyenye thamani ya yuan bilioni 2.66 (kulingana na bei ya oksidi ya praseodymium-neodymium ya yuan/tani milioni 38 kufikia tarehe 1 Julai 2024). Kila kiendesha gari kipya cha nishati kinahitaji takriban kilo 25 za sumaku adimu za ardhini, kilo 6.25 za praseodymium na neodymium, na kilo 0.5 za dysprosium. Magari 560,000 ya nishati mpya yanayotarajiwa kusitishwa mwaka wa 2025 yatakuwa na tani 12,500 za sumaku adimu za ardhini, tani 3,500 za praseodymium na neodymium, zenye thamani ya yuan bilioni 1.33, na tani 250 za dysprosium milioni 4 kwa bei ya 466. oksidi ya dysprosium katika Yuan milioni 1.87 kufikia Julai 1, 2024). Hii inawakilisha idadi kubwa zaidi ya sumaku adimu duniani kote. Mnamo mwaka wa 2023, China iliweka lengo la jumla la udhibiti wa uchimbaji adimu wa tani 255,000, ikiwa na uwezo wa kuvunja na kurejesha 30-40% ya vitu adimu kutoka kwa magurudumu mawili ya umeme na magari mapya ya nishati, sawa na kiwango cha uchimbaji wa sasa cha China. migodi adimu.

Inatarajiwa kwamba magari milioni 42.77 ya nishati mpya yaliyoondolewa mwaka 2040 yatakuwa na tani milioni 1.07 za sumaku adimu za ardhi, tani 267,000 za vipengele vya praseodymium-neodymium, na tani 21,400 za vipengele vya dysprosium. Kiasi hiki ni kikubwa zaidi kuliko jumla ya bidhaa adimu za ardhi zilizotengwa na kiwango cha uchimbaji wa migodi adimu duniani. Maendeleo haya yatafikia kwa ukamilifu lengo la kuhifadhi rasilimali za kimkakati zisizoweza kurejeshwa.

(1) Kuimarisha afya na ustawi wa watu

Mji unaopendeza kwa asili ni mfano wa uhifadhi wa chini wa kaboni, mazingira. Hata hivyo, hali halisi ya takataka zinazozunguka jiji hilo na utupaji wa magari ya umeme yaliyotumika, ambayo yana vitu vyenye madhara kwa mazingira na mwili wa binadamu, bado yanatia wasiwasi. Suala hili huathiri ubora wa maisha ya watu. Uendelezaji wa mgodi wa mijini sio tu kwamba huondoa hatari za taka kwa mazingira na mwili wa binadamu lakini pia huhakikisha afya na usalama wa ikolojia ya mijini. Zaidi ya hayo, inaharakisha utambuzi wa kuishi pamoja kwa usawa kati ya mwanadamu na asili.

2.Matatizo Yanayokabili Maendeleo ya Migodi ya Mjini

Uwekaji kijani kibichi na upunguzaji kaboni wa maendeleo ya kiuchumi na kijamii ni mambo muhimu ya maendeleo ya hali ya juu. China imeunda sera na hatua nyingi za maendeleo ya migodi ya mijini. Pia imeimarisha usimamizi wa taka ngumu za manispaa na uchafuzi mpya wa mazingira kwa kina na kupitia njia mbalimbali kwa kuandaa maonyesho ya migodi ya mijini na matukio mengine. China imehimiza kuenea kwa urejelezaji wa migodi adimu ya mijini, pamoja na upunguzaji wa kiasi na matumizi ya rasilimali. Hata hivyo, bado kuna changamoto nyingi za kutekeleza mkakati wa uhifadhi wa kina na kukuza matumizi ya kiuchumi na makubwa ya rasilimali.

(1) Kutokuwa makini kwa maendeleo ya uchimbaji madini mijini

Uchimbaji madini wa kawaida unafanywa na makampuni ya uchimbaji madini katika maeneo mahususi ya uchimbaji madini, na usambazaji wa rasilimali katika migodi ya mijini umegawanyika kwa kiasi kikubwa. Inertia imesababisha makampuni mengi kuzingatia kupungua kwa idadi ya migodi ya asili na kuwekeza katika utafiti wa gharama kubwa na maendeleo ya teknolojia mpya. Rasilimali nyingi za madini zinazoweza kutumika duniani hazipo tena chini ya ardhi lakini zimerundikwa juu ya uso kwa namna ya "makaburi ya magari, "makaburi ya chuma, "takataka za kielektroniki, na taka nyinginezo. Migodi ya mijini na migodi ya jadi ni aina tofauti sana za uchimbaji. Uchimbaji wa madini sio tena kuhusu mashimo ya chini ya ardhi na uchimbaji, lakini kuhusu kusagwa kwa bidhaa za taka, uainishaji na uchimbaji wa metali, plastiki, na vifaa vingine vinavyoweza kutumika tena. Wachimbaji wapya wanahitaji tu kuainisha takataka ili kukamilisha mkusanyiko wa awali wa rasilimali inaweza kufikiwa, lakini kwa kutambua thamani halisi ya migodi hii na umuhimu wa uchimbaji madini unaweza kusababisha matumizi ya kina na makampuni ya biashara iwe msingi wa kiitikadi wa maendeleo ya hali ya juu ya uchumi wa dunia.

● Mitandao duni ya usafirishaji na utupaji

Miji ya uchimbaji madini inachimba bila idhini ya serikali kufafanua wigo na muda wa uchimbaji. Kwa hivyo, ukusanyaji, uainishaji, usafirishaji na utupaji wa taka huathiri moja kwa moja uthabiti wa usambazaji wa malighafi ya biashara. Teknolojia duni ya kubomoa inasababisha biashara kupuuza urejelezaji wa bidhaa za taka za gari. Baadhi ya wananchi wameamua kuwauzia wauza baiskeli taka za umeme kutokana na kukosekana kwa njia rasmi za kuchakata na hivyo kusababisha wanunuzi binafsi kuwa wakusanyaji wakuu. Zaidi ya hayo, urejelezaji wa taka za vifaa vya umeme, aina saba za taka, na kubomoa na kuchakata tena magari chakavu kunahitaji sifa zinazofaa kutokana na utegemezi wao mkubwa kwenye teknolojia mpya. Ni dhahiri kwamba kuongeza ufahamu wa umma, kuimarisha mfumo wa kuchakata tena, na kuboresha viwango vya biashara ni muhimu kwa kushughulikia suala la huluki zilizotawanyika za kuchakata tena.

3.Mawazo ya Ubunifu kwa Maendeleo ya Migodi ya Mjini

Thamani ya maendeleo ya mgodi wa mijini inategemea hifadhi ya sasa ya taka na ongezeko la siku zijazo na kiwango cha ukuaji. Mwishoni mwa mwaka 2021, kutakuwa na miji 17 duniani yenye wakazi zaidi ya milioni 10, miji 113 nchini China yenye wakazi zaidi ya milioni 1. Hifadhi ya magari ya nishati mpya na kiasi cha magari yaliyoacha kukua wakati huo huo. Kwa hivyo, ni muhimu kuendelea kuchunguza na kufanya uvumbuzi ili kuimarisha maendeleo ya migodi ya mijini na kukuza maendeleo ya hali ya juu.

● Usaidizi wa sera na usimamizi wa kisayansi

China, kama mtumiaji wa magari mapya ya nishati na magurudumu mawili ya umeme, inatambua lengo la maendeleo ya migodi ya mijini kuhudumia jamii, viwanda na wanadamu. Mafanikio haya hayatenganishwi na usaidizi wa sera katika ngazi ya kitaifa, mfumo mpana wa sheria na kanuni, na hitaji la usimamizi wa kisayansi. Mnamo mwaka wa 1976, Marekani ilianzisha na kutunga Sheria ya Utupaji wa Taka Ngumu, na mwaka wa 1989, California ilipitisha Sheria ya Udhibiti wa Taka Kamili. Kupitia hatua kali za sera na udhibiti, thamani ya pato la sekta ya nishati mbadala ya Marekani imekaribia ile ya sekta ya magari. Kuchora masomo kutoka kwa uzoefu wa wengine na kupitisha dhana za usimamizi wa hali ya juu kunaweza kuongeza motisha ya biashara. Sera zinazofaa zinaweza kuhimiza uvumbuzi wa kiteknolojia, matumizi ya nyenzo mpya katika kubuni bidhaa zinazolinda mazingira, na hatimaye kufikia kupunguza vyanzo. Ni muhimu kuimarisha kampeni za uhamasishaji wa umma, kukuza mazoea ya matumizi yasiyofaa, na kuboresha viwango vya kuchakata taka. Zaidi ya hayo, kuongeza uwekezaji katika utafiti wa utupaji taka na maendeleo ya teknolojia, kuhimiza uwekezaji wa kibinafsi na wa kigeni, na kutekeleza hatua mbalimbali kunaweza kuharakisha maendeleo ya migodi ya mijini, sehemu muhimu ya maendeleo endelevu.

(2) Dhana ya maendeleo ya kijani inaongoza maendeleo ya teknolojia mpya.

Mbinu ya maendeleo ya kijani inawakilisha mabadiliko makubwa katika dhana ya maendeleo, ambapo rasilimali, ulinzi wa mazingira, na vikwazo vingine vinatumika kama nguvu za ubunifu za uchimbaji wa madini mijini. Pia inatazama nyenzo adimu, ngumu-kusafisha, na vifaa vya thamani ya juu kama fursa na changamoto. Ubunifu wa kujitegemea wa makampuni ni ufunguo wa kufikia maendeleo ya ubora wa juu, kwani wanakumbatia dhana ya uvumbuzi ya rasilimali chache na urejelezaji usio na kikomo. Kwa kushughulikia changamoto za urejeleaji na kutumia uvumbuzi wa teknolojia, vifaa, na mchakato, biashara zinaweza kufungua uwezo wa vipengele adimu vya dunia na uundaji upya ulioboreshwa. Mbinu hii huleta uhai mpya katika takataka kupitia mizunguko mingi ya utumiaji tena, ikikuza maendeleo ya kisayansi na kiteknolojia katika tasnia na kuimarisha ushindani wa kimsingi.

(3) Maendeleo kamili ya mzunguko wa maisha, mlolongo kamili wa tasnia

Maendeleo ya migodi ya mijini yanahusiana kwa karibu na mzunguko wa maisha ya taka. Bidhaa katika ustaarabu wa viwanda haziwezi kuepuka hatima ya "kutoka utoto hadi kaburi, kukamilisha mzunguko wa maisha kutoka kwa rasilimali za madini, uzalishaji wa bidhaa, mauzo, matumizi, na kuondolewa kama bidhaa taka. Katika kipindi cha ustaarabu wa ikolojia, maendeleo ya kijani ya kuchakata inaweza kugeuka. kuoza kuwa mageuzi ya kimiujiza kwa njia ya uchambuzi wa nyenzo za pato la ndani na nje la mzunguko wa nyenzo, mwelekeo wa mtiririko wa taka unaweza kubadilishwa kutoka "kaburi" hadi "utoto" na kutambua hatima ya "cradle-to-grave" "Kutoka utotoni hadi kuzaliwa upya mara nyingi. Kupitia jukwaa la "Mtandao + wa kuchakata tena", muunganisho mzuri wa viungo vitatu vikuu vya uzalishaji wa taka, ukusanyaji wa taka, na urejelezaji taka unaweza kupatikana. Kwa kuendeleza mzunguko mzima wa maisha ya muundo wa kijani kibichi, uzalishaji wa kijani kibichi, mauzo ya kijani kibichi, urejelezaji wa kijani kibichi, na matibabu, inatambua uvumbuzi wa msururu mzima wa viwanda, ikijumuisha kupanga na kuvunja, matibabu ya awali na usindikaji, kuchakata nyenzo, na kutengeneza upya.

(4) Kuigiza nafasi ya kiongozi wa mfano

Ukuzaji wa migodi adimu ya mijini kunaweza kukuza upunguzaji wa uwezo na maendeleo ya kijani kibichi ya uchumi mzima katika nyanja mbalimbali, kama vile ulinzi wa mazingira na utumiaji tena wa rasilimali. Inaweza pia kuendeleza maendeleo ya hali ya juu kupitia mageuzi ya muundo wa upande wa ugavi. Kuonyesha na kuongoza vyema kuna umuhimu mkubwa katika kukuza mtandao wa mfumo wa kuchakata tena, urekebishaji wa msururu wa viwanda, kuongeza matumizi ya rasilimali, teknolojia na vifaa vinavyoongoza, kugawana miundombinu, uwekaji kati wa matibabu ya ulinzi wa mazingira, na kusawazisha uendeshaji na usimamizi. Biashara zinazoongoza zinaweza kuelekeza tasnia nzima ya uchimbaji madini mijini kuelekea hali ya juu, akili, usalama wa rasilimali, safi, na utendaji bora wa ubora wa juu.

(Nakala hii imekamilishwa na Kikundi cha Wataalamu cha Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng, na Song Donghui, wakinukuu makala "Jinsi ya Kufanya Uendelezaji wa Migodi ya Mjini kwa Ubora wa Zhu Yan na Li Xuemei kutoka Shule ya Mazingira katika Chuo Kikuu cha Renmin cha China.)