發佈日期：2025/12/04
盧永山
以美國為首的西方國家正努力尋找稀土礦物，以因應中國在這個領域的主導地位，以及該國實施的出口管制措施。澳洲科學媒體《科學警報》（ScienceAlert）報導，用過的化石燃料產生的廢棄物可能蘊藏著價值數百億美元的稀土元素。
報導說，在美國2014年的1篇論文中，地質學家估算，化石燃料發電廠燃燒煤炭所產生的灰渣（waste ash）可能含有價值高達1650億美元（約新台幣5.2兆元）的稀土元素，其中的970億美元（新台幣3兆元）可能可以提取。
由德州大學奧斯汀分校地球科學家領導的團隊表示，努力回收這些稀土元素，可以為美國提供這些關鍵元素的本土來源，無須進行艱苦的採礦工作或依賴進口。目前，美國大部分的稀土材料都依賴進口。
德州大學奧斯汀分校傑克遜地球科學院的地質學家史卡龍（Bridget Scanlon）表示：「這真正體現了『垃圾變黃金』的理念，我們基本上是在實現閉環利用，既要利用廢棄物又要從廢棄物中回收資源，同時還要減少對環境的影響。」
稀土元素是由17種元素組成，這些元素在美國被稱作關鍵礦物，對數百個行業和技術至關重要，包括電池、風力發電機、電動車和智慧手機。美國自己並沒有太多稀土儲量，幾乎完全依賴進口，其中約70%來自中國。
但最新的研究顯示，可能存在尚未開發的稀土元素礦藏就隱藏在眼前：那就是自1950年代以來美國火力發電廠所產生的520億噸灰渣。
其原理如下。煤炭並非純淨物，而是在億萬年的形成和硬化過程中吸收了微量的其他物質，這些微量物質的含量極低，不值得開採，其價值也不會超過煤炭作為化石燃料的價值。
但煤炭燃燒時，其可燃成分，如碳、氫和硫會燃燒成氣體，留下不可燃成分，包括黏土礦物、石英和稀土元素。由於大部分煤炭在燃燒後都以煙霧的形式消失了，因此殘留在玻璃狀灰燼中的稀土元素濃度比未燃燒煤炭高4至10倍。
雖然這些稀土元素的濃度遠低於可商業開採的礦石，但提煉灰渣不需要進行更多的礦石開採，它利用的是已經開採出來的資源，因此是1項值得投入的工作。
由史卡隆和地質學家瑞迪（Robert Reedy）共同領導的團隊，收集了美國各地數十年來關於煤灰成分、提取效率和廢棄物儲存地點的數據，他們估計，1985年至2021年間，可開採的煤灰礦藏中可能蘊藏1100萬噸稀土元素，幾乎是美國目前儲量的8倍。
美國所有煤灰中15種鑭系稀土元素（lanthanide）的理論總價值約為560億美元（約新台幣1.8兆元），若加上釔（yttrium）和鈧（scandium），總價值將飆升至1650億美元，其中的970億美元是可能可以提取。
這在很大程度上仍停留在理論階段，提取方法也在研究中，但煤灰蘊藏著極為珍貴的稀土元素資源，因此科學家和美國政府都認真看待其中的可能性。
資料來源：自由時報