கடல்நீர் மிகுதியாக உள்ளது, ஆனால் சவால் இரசாயன அமைப்பே
அமெரிக்க ஆற்றல் துறையின் பசிபிக் வடமேற்கு தேசிய ஆய்வகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், கடல்நீரை முக்கியப் பொருட்களின் மேலும் நடைமுறையான மூலமாக மாற்றும் நோக்குடன் பல செயல்முறைகளை முன்னெடுத்து வருகின்றனர். இந்தப் பணியின் மையம் எளிமையானதாயினும் முக்கியமான ஒரு உண்மையாகும்: கடல்களில் மக்னீசியம், லித்தியம், நிக்கல், பிளாட்டினம்-குழு உலோகங்கள் மற்றும் அரிய மண் உலோகங்கள் உள்ளிட்ட பயனுள்ள தனிமங்கள் மிகுந்த அளவில் உள்ளன, ஆனால் அவை மிகவும் நீர்த்துப்போன நிலையில் இருப்பதால் பொருளாதார ரீதியாக மீட்டெடுப்பது கடினம்.
இந்த புதிய முயற்சி குறிப்பிடத்தக்கது, ஏனெனில் இது ஒரே ஒரு பிரிப்பு முறையை மட்டுமே சார்ந்திருக்கவில்லை. அதற்கு பதிலாக, ஆய்வகம் கடல்நீரை வெறும் கனிம மூலமாக மட்டும் அல்லாமல், பிற சுரங்க செயல்முறைகளுக்கான இரசாயன மூலப்பொருளாகவும் கருதும் தொடர்புடைய மூன்று அணுகுமுறைகளை உருவாக்குகிறது. அந்த விரிந்த பார்வை முக்கியமானது. பாரம்பரிய சுரங்கத்திற்கு உடனடி மாற்றாக தன்னை முன்வைப்பதற்குப் பதிலாக, இந்தத் திட்டம் நேரடி மீட்பிலிருந்து செயலாக்க உதவி வரை பல வழிகளில் கடல்நீர் எதிர்கால வழங்கல் சங்கிலிகளுக்கு ஆதரவளிக்க முடியும் என்று சுட்டிக்காட்டுகிறது.
மூலப் பொருளின்படி, இந்தப் பணியில் ஈடுபட்டுள்ள விஞ்ஞானிகள், உலகின் கடல்நீரில் வெறும் 0.1% கூட மனிதகுலத்தின் ஆற்றல் தேவைகளை 50,000 ஆண்டுகள் பூர்த்தி செய்யப் போதுமான முக்கிய தனிமங்களை கொண்டுள்ளது என்று கூறுகின்றனர். அந்த எண்ணிக்கை, இன்றைய மீட்டெடுக்கும் திறனை விட, அளவின் ஒரு கூற்றாகவே புரிந்துகொள்ளப்பட வேண்டும். நடைமுறைக் கேள்வி என்னவென்றால், தொழில்துறை அளவில் பொருட்படும் வகையில், இந்தப் பிரிப்பு போதுமான திறன், தேர்ச்சித்தன்மை, மற்றும் செலவுக் கட்டுப்பாட்டுடன் செய்ய முடியுமா என்பதே.
ஒரே இலக்கை நோக்கிய மூன்று வழிகள்
முதல் வழி, கடல்நீரிலிருந்து நேரடியாக மக்னீசியம் சேர்மங்களைப் பிரித்தெடுப்பதில் கவனம் செலுத்துகிறது. பாரம்பரிய உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் பல சிக்கலான படிகளைத் தவிர்த்து, கடல்நீரிலிருந்து மக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடை எடுக்க முடியும் என்று PNNL கூறுகிறது. மக்னீசியம் இலகுரக கலவைகள், தொழில்துறை இரசாயனவியல் மற்றும் பிற உற்பத்திப் பயன்பாடுகளுக்கு மூலோபாய ரீதியாக முக்கியமானது; எனவே உற்பத்திச் சங்கிலியை எளிமைப்படுத்துவது செலவையோ ஆற்றல் தேவையையோ குறைத்தால் அது முக்கியமானதாக இருக்கலாம்.
இரண்டாவது வழி உலகளவில் ஏற்கனவே வளர்ந்து வரும் ஒரு துணைப்பொருள் ஓட்டத்தைப் பயன்படுத்துகிறது: உப்புநீக்க உப்பு நீர். இந்தக் கெட்டியான மீதத்தை கழிவாகப் பார்க்காமல், இந்தச் செயல்முறை அதை அமிலங்களாகவும் காரங்களாகவும் மாற்றுகிறது. பின்னர் அவை நிலத்திலிருந்து பெறப்படும் தாதுக்களில் இருந்து உலோகங்களைப் பிரிக்க உதவும் லீச்சிங் முகவர்களாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். வேறு சொல்வதானால், கடல்நீர் தானாகவே கனிமங்களின் மூலமாக மட்டுமல்ல, பாரம்பரிய சுரங்கப் பணிமுறைகளை மேம்படுத்தக்கூடிய வினைப்பொருள்களை உருவாக்கும் வழியாகவும் உள்ளது.
மூன்றாவது வழி கடல்பாசியை உள்ளடக்குகிறது; அது கடல்நீரிலிருந்து சில கனிமங்களைச் சேர்த்துக்கொள்ள முடியும், இல்லையெனில் அவை நேரடியாகப் பிரிக்க முடியாத அளவுக்கு பரவலாக இருக்கும். மின்னிரசாயன அல்லது முழுமையாக இரசாயனப் பிரிப்பு திறன் குறைவாக இருக்கும் சூழல்களில், குறைந்த செறிவில் சேகரிக்கும் ஒரு யுக்தியை இது முன்வைப்பதால் இந்த உயிரியல் பாதை குறிப்பாக சுவாரசியமாகும்.
மூன்றையும் சேர்த்துப் பார்க்கும்போது, இந்த அணுகுமுறைகள் ஒரு அமைப்பு-நிலை உத்தியை பிரதிபலிக்கின்றன. ஒரு செயல்முறை நேரடி மீட்பை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது, மற்றொன்று கழிவு ஓட்டங்களை பயனுள்ள இரசாயனங்களாக மேம்படுத்துகிறது, மூன்றாவது உயிரியல் முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் சேகரிப்பாளராகப் பயன்படுத்துகிறது. ஒரே பெரிய உடைப்புச் சாதனையில் பந்தயம் வைப்பதைவிட, இந்த கலவை அதிக நிலைத்தன்மை கொண்டதாக இருக்கலாம்.
ஆற்றல் மற்றும் வழங்கல் சங்கிலிகளுக்கு இது ஏன் முக்கியம்
ஆற்றல் மாற்றத்தின் மையப் பிரச்சினையாக முக்கிய கனிமங்கள் மாறியுள்ளன, ஏனெனில் அவை பேட்டரிகள், காந்தங்கள், மின்னணு சாதனங்கள், ஊக்கிகள் மற்றும் மேம்பட்ட தொழில்துறை அமைப்புகளுக்குள் உள்ளன. இந்த ஆராய்ச்சியை நீண்டகால ஆற்றல் தேவைகளுடன் மூல உரை இணைக்கிறது, ஏனெனில் மின்மயமாக்கல் மற்றும் தூய்மையான ஆற்றல் உட்கட்டமைப்பில் இந்தப் பொருட்களின் பங்கு அத்தகைய தொடர்பை நியாயப்படுத்துகிறது. எதிர்கால கனிமத் தேவை தொடர்ந்து உயர்ந்தால், நாடுகளும் நிறுவனங்களும் வழங்கலின் மேலும் பல்வகை மூலங்களைப் பெற அழுத்தத்தில் இருப்பார்கள்.
பல நிலத்தடி களஞ்சியங்களைப் போல புவியியல் ரீதியாக அரிதானதல்ல என்பதாலேயே கடல்நீர் கவர்ச்சிகரமாக உள்ளது. கடல்கள் பரந்தவை, உலகளவில் பரவியுள்ளன, மேலும் துறைமுகங்கள், கடற்கரை மின்சார அமைப்புகள், மற்றும் உப்புநீக்க நிலையங்கள் வழியாக தொழில்துறை உட்கட்டமைப்புடன் ஏற்கனவே இணைந்துள்ளன. இது, குறிப்பாக உப்பு நீர் ஓட்டங்கள் ஏற்கனவே கிடைக்கும்போது, உள்ளமைவுகளுடன் சேர்த்து பிரித்தெடுத்தலை அமைத்துக்கொள்ளும் வாய்ப்பை உருவாக்குகிறது.
இந்த ஆராய்ச்சி மேலும் ஒரு சுற்றுச்சூழல் நட்பு தொழில்துறை மாதிரியை சுட்டிக்காட்டுகிறது. உப்புநீக்கம் அடர்த்தியான உப்பு நீரை உருவாக்குகிறது, அதை சுற்றுச்சூழல் ரீதியாக நிர்வகிப்பது கடினமாக இருக்கலாம். அந்த உப்பு நீர்களை பயனுள்ள அமிலங்களாகவும் காரங்களாகவும் மாற்ற முடியுமானால், அல்லது வேறு வகையில் வள மீட்பில் இணைக்க முடியுமானால், கழிவு மேலாண்மை சிக்கலின் ஒரு பகுதி கனிம செயலாக்கத்திற்கான உள்ளீட்டு ஓட்டமாக மாறுகிறது. இது சுற்றுச்சூழல் கவலைகளை நீக்காது, ஆனால் பெரும்பாலும் தனித்தனியாகக் கருதப்படும் நீர் மற்றும் சுரங்க அமைப்புகளின் பொருள் திறனை மேம்படுத்தலாம்.
புதிய யோசனை அல்ல, ஆனால் மீண்டும் முக்கியத்துவம் பெறும் ஒன்று
கடல்நீரிலிருந்து கனிமங்களை மீட்டெடுக்கும் யோசனை முழுமையாக புதியது அல்ல. 1990களில் இறக்குமதிகளுக்கு மாறுவதற்கு முன், அமெரிக்கா 50 ஆண்டுகள் கடல்நீரிலிருந்து மக்னீசியத்தை சுரண்டியது என்று மூல உரை குறிப்பிடுகிறது. இந்த வரலாற்று விவரம் முக்கியமானது, ஏனெனில் கடல்நீர் பிரித்தெடுத்தலுக்கு முன்னுதாரணம் இருந்ததை அது காட்டுகிறது; சவால் அடிப்படை சாத்தியக்கூறல்ல, போட்டித்திறனே.
இப்போது மாறுவது போலத் தோன்றுவது மூலோபாய சூழலே. இறக்குமதி சார்பு ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கதாகத் தோன்றிய காலத்தை விட, அரசுகள் கனிம பாதுகாப்பு, பேட்டரி வழங்கல் சங்கிலிகள் மற்றும் தொழில்துறை தாங்குதன்மை குறித்து அதிகமாக கவலைப்படுகின்றன. புதிய மின்னிரசாயன கருவிகள், மெம்பிரேன் அமைப்புகள் மற்றும் பொருள்-செயலாக்க முறைகள் சில பிரிப்பு வடிவங்களை முன்பைவிட மேலும் நடைமுறைப்படுத்தக்கூடியதாக மாற்றக்கூடும்.
அப்படியிருந்தும், ஆய்வக நிலையில் மீட்டெடுப்பை தீர்ந்த வழங்கல் பிரச்சினையுடன் யாரும் குழப்பக் கூடாது. கடல்நீரையோ அதிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட இரசாயனங்களையோ பயன்படுத்தி PNNL பல இலக்கு பொருட்களை மீட்டுள்ளது என்பதை மூல உரை காட்டுகிறது, ஆனால் அது முழுமையான வணிகத் தகுதியை நிறுவவில்லை. இந்த முறைகளை பெரிதாக்க, உற்பத்தி திறன், ஆற்றல் நுகர்வு, நீடித்த தன்மை, பிரிப்பு திறன் மற்றும் நிலத்தடி சுரங்கம் மற்றும் மறுசுழற்சி ஆகியவற்றுடன் ஒப்பிடுகையில் செலவுகள் குறித்து ஆதாரம் தேவைப்படும்.
பெரிய தொழில்துறை சோதனை
இந்தப் பணியின் மிக வலுவான பக்கம், ஒரே புரட்சியை வாக்குறுதி செய்வதைவிட விருப்பங்களின் பட்டியலை விரிவுபடுத்துவது என்பதாக இருக்கலாம். நேரடி மக்னீசியம் மீட்பு ஒரு சந்தைக்கு சேவை செய்யலாம். உப்பு நீரிலிருந்து பெறப்பட்ட அமிலங்களும் காரங்களும் மற்றொரு சந்தைக்கு ஆதரவளிக்கலாம். கடல்பாசி அடிப்படையிலான சேமிப்பு குறிப்பிட்ட நுண் தாதுக்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கலாம். வணிக எதிர்காலம், கடல்நீர் உடனடியாக ஒரு உலகளாவிய தாது களமாக மாறுமா என்பதைக் காட்டிலும், ஒவ்வொரு செயல்முறையும் எங்கு மிகச் சிறப்பாக பொருந்துகிறது என்பதையே சார்ந்து இருக்கும்.
அதே சமயம், அதன் மூலோபாய ஈர்ப்பு தெளிவாக உள்ளது. எதிர்கால முக்கிய கனிமத் தேவையின் ஒரு சிறிய பகுதியையாவது கடல்நீர் வழங்க முடிந்தால், அது பாதிப்புக்குள்ளான வழங்கல் சங்கிலிகளின் மீதான அழுத்தத்தை குறைக்கவும், புவியியல் அரசியல் தடுப்புகளுக்கான வெளிப்பாட்டை தாழ்த்தவும் உதவும். பெரிய அளவில் சிறப்பு பொருட்களை நம்பியுள்ள ஆற்றல் அமைப்புகளுக்கு, தேர்வுகள் இருப்பதே மதிப்புடையது.
எனவே PNNL-இன் பணி, ஒரு பரபரப்பான வாக்குறுதி எனக் காட்டிலும், வள பல்வகைப்படுத்தலுக்காக நோக்கமிடும் ஒரு நடைமுறை ஆராய்ச்சி திட்டமாக கவனிக்கப்பட வேண்டும். கடல்கள் ஏற்கனவே தனிமங்களை கொண்டுள்ளன. உண்மையான போட்டி, அறிவியல் சாத்தியத்திலிருந்து தொழில்துறை பொருத்தத்துக்கு நகரும் அளவுக்கு தேர்ச்சியான, அளவுபடுத்தக்கூடிய, பொருளாதார ரீதியாக நம்பத்தகுந்த பிரிப்பு முறைகளை உருவாக்குவதே.
இந்தக் கட்டுரை New Atlas வெளியீட்டின் செய்திப்பதிவின் அடிப்படையில் தயாரிக்கப்பட்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on newatlas.com
