ウェストバージニア大学（West Virginia University, WVU）のチームは、州内のマウントストーム（Mount Storm）で、退役した炭鉱から排出される有毒な酸性水からレアアース元素を抽出する試験プロジェクトを進めています。チームは、酸性鉱山排水（acid mine drainage, AMD）を浄化し、同時に重要なレアアース元素をフィルタリングするための試験処理施設を設立しました。鉱山の流出水には、テリビウム（Tb）やジスプロシウム（Dy）などの「重」レアアースが豊富に含まれており、これらの元素は電気自動車、風力発電機、国防技術の高性能磁石に不可欠な材料です。
戦略的な重要性が高いため、アメリカの官僚は、中国のレアアース市場に対する依存を減らすための措置を優先的に推進しています。ワシントンはこの依存を重大な戦略的脅威と見なし、専門家たちはウェストバージニア州の酸性鉱山排水に目を向け、環境汚染を清掃しつつ安定した国内レアアース供給チェーンを構築する一石二鳥の解決策と見なしています。
流出水中のレアアース資源
ウェストバージニア州アパラチア（Appalachian）地域では、退役した炭鉱から排出される有毒な酸性水に貴重な重レアアース元素が含まれています。酸性鉱山排水はこれまで高コストで持続的な環境災害と見なされており、地域の水路を保護するために長期的な処理が必要でした。しかし、アメリカエネルギー省（Department of Energy, DOE）やウェストバージニア州環境保護局（WVDEP）などの政府機関は、現在これを価値のある国内資源と見なしています。
酸性流出水は自然の過程でレアアース元素（rare earth elements, REE）や重金属を溶解しますが、これらのレアアースは過去の廃水処理の過程で捨てられていました。約10年前、大学の研究者たちは廃棄された鉱山の廃水に価値のあるレアアース鉱物が含まれていることを発見し、当局はマウントストームの退役炭鉱で公的資金による試験プロジェクトを開始しました。
副学長のマーク・ギャビン（Mark Gavin）は、以前の発表で次のように述べています。「10年間、私たちは炭鉱の酸性排水からレアアースを抽出できることを証明するために取り組んできました。WVUのレアアースプロジェクトは、これらの重要な材料を国内で生産し、過去の鉱業汚染を清掃し、外国の供給者への依存を減らすことができることを強調するために、努力を倍増させることを目指しています。」
商業規模は依然として障害に直面
重レアアースは非常に希少ですが、国防およびクリーンエネルギー技術の重要な材料です。酸性鉱山排水からこれらの鉱物を抽出することは、鉱物がすでに自然に溶解しているため、新たに鉱山を開発する必要がなく、国内産業にとって利点があります。AFPの報道によれば、専門家はこのプロセスを地域の他の場所に拡大すれば、年間300トンを生産でき、世界のテリビウムやジスプロシウムなどの重要な重レアアースの需要の約7%から8%を満たすことができると述べています。
しかし、マウントストームの試験施設は年間約4トンのレアアース酸化物しか生産できません。見込みは明るいものの、この技術は依然として障害に直面しています。アメリカの産業の需要に対して、年間4トンは微々たるものです。さらに、原鉱濃縮物の抽出は第一歩に過ぎず、アメリカは商業規模での精製および分離能力が不足しており、原鉱粉末を使用可能な磁石に変換することができません。
国内の精製スタートアップ企業との協力は中流の供給チェーンのギャップを縮小していますが、専門家はアパラチアの流出水が一夜にして完全な鉱物の自給自足をもたらすことはできないと警告しています。供給チェーンを強化し、同時に歴史的な汚染を修復するために急いでいる国にとって、有毒な水を国防技術の材料に変えることは、前進するための力強い一歩です。