قال باحثون إن البشر ينهبون الجدول الدوري بينما يغضون الطرف عن مخاطر القيام بذلك

معا للقضاء على التشيع

الجدول الدوري

الائتمان: Pixabay / CC0 Public Domain

لملايين السنين ، كانت الطبيعة تتعامل بشكل أساسي مع عدد قليل من العناصر من الجدول الدوري. يعتبر الكربون والكالسيوم والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والفوسفور والسيليكون والكبريت والمغنيسيوم والبوتاسيوم اللبنات الأساسية لجميع أشكال الحياة تقريبًا على كوكبنا (جذوع الأشجار والأوراق والشعر والأسنان ، إلخ). ومع ذلك ، لبناء عالم من البشر – بما في ذلك المدن ومنتجات الرعاية الصحية والسكك الحديدية والطائرات ومحركاتها وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والمزيد – هناك حاجة إلى العديد من العناصر الكيميائية.

مقال حديث ، تم نشره في الاتجاهات في علم البيئة والتطور وقد كتبه باحثون من CREAF ، و Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) والمجلس القومي للبحوث الإسباني (CSIC) ، يحذرون من أن مجموعة العناصر الكيميائية التي يحتاجها الإنسان (شيء يُعرف علميًا باسم العنصر البشري) تتباعد بشكل متزايد عن الطبيعة. يتطلب (العنصر البيولوجي).

في عام 1900 ، جاء ما يقرب من 80٪ من العناصر التي استخدمها البشر من الكتلة الحيوية (الخشب ، والنباتات ، والغذاء ، وما إلى ذلك). وقد انخفض هذا الرقم إلى 32٪ بحلول عام 2005 ، ومن المتوقع أن يقف عند حوالي 22٪ في عام 2050. نحن نتجه نحو وضع يكون فيه 80٪ من العناصر التي نستخدمها من مصادر غير بيولوجية.

العناصر غير البيولوجية نادرة أو غائبة عمليًا في الكائنات الحية ، ونادرة بشكل عام ؛ في كثير من الحالات ، توجد احتياطياتها الرئيسية في عدد قليل من البلدان. يجب الحصول عليها من المصادر الجيولوجية ، مما يستلزم الاستخراج ، والتجارة بين البلدان ، وتطوير تقنيات إعادة التدوير الفعالة ، في حين أن ندرتها وموقعها يخلقان إمكانية نشوب صراعات اجتماعية واقتصادية وجيوسياسية وبيئية.

وبالتالي ، فإن ما قد يبدو في البداية أنه قضية علمية بحتة له في الواقع تداعيات بعيدة المدى. “الحفاظ على العنصر البشري سيكون أكثر وأكثر تعقيدًا وخطورة ؛ وسيتعين القيام به من حيث العدالة البيئية ، وبالطبع مع استخدام أكثر عقلانية لموارد الأرض المحدودة ،” يلخص جاومي تيراداس ، مؤسس CREAF ، أستاذ فخري في UAB وأحد مؤلفي المقال الثلاثة.

الإنسانية ، ملتزمة بشدة باستخدامها الموسع للجدول الدوري

تبحث الدراسة في تاريخ البشرية فيما يتعلق باستخدامها لعناصر الجدول الدوري. “لقد تحول البشر من استخدام المواد الشائعة ، مثل الطين والحجر والجير ، والتي يتم إعادة تدوير عناصرها باستمرار في الأرض وفي الطبيعة وفي الغلاف الجوي ، إلى استخدام الكثير من العناصر الأخرى ، بما في ذلك العناصر المعروفة باسم العناصر الأرضية النادرة “، كما يقول جوردي ساردان ، الباحث في منظمة الكيف والمؤلف المشارك للدراسة. وفقًا للمقال ، بدأت العناصر البشرية والبيولوجية تتباعد في عقد القرن العشرين ، نتيجة للنمو المستمر لاستخدام المواد غير الحيوية (الوقود الأحفوري ، والمواد المعدنية / الصناعية ، ومواد البناء).

في عام 1900 ، كانت 79٪ من جميع المواد التي يستخدمها البشر سنويًا هي مواد الكتلة الحيوية ، مقارنة بـ 32٪ في عام 2005 ، ومن المتوقع حاليًا أن يكون الرقم 22٪ لعام 2050. العناصر المستخدمة في البناء والنقل والصناعة ، ومؤخراً ، التقنيات الجديدة ، مثل الحوسبة والأجهزة الكهروضوئية والهواتف المحمولة ، تمت إضافتها إلى العنصر البشري على مدار القرن العشرين.

وهي تشمل السيليكون والنيكل والنحاس والكروم والذهب ، بالإضافة إلى أنواع أخرى أقل شيوعًا ، مثل السماريوم والإيتربيوم والإيتريوم والنيوديميوم. في العقدين الماضيين ، كانت هناك زيادة في استخدام هذه العناصر النادرة ، بسبب تنفيذ وتوسيع التكنولوجيات الجديدة ومصادر الطاقة النظيفة.

يقول جوزيب بينويلاس ، وباحث في مجال الزراعة والكهرباء والكيماويات ، والباحث المشارك في الدراسة ، جوزيب بينويلاس ، إن “استهلاك / استخلاص العناصر المعدنية يرتفع بمعدل حوالي 3٪ سنويًا ، وسيستمر ذلك حتى عام 2050”. “في هذا السيناريو ، من الممكن أن نكون قد استنفدنا جميع احتياطياتنا من بعض هذه العناصر (الذهب والأنتيمون) بحلول عام 2050 ، والبعض الآخر (الموليبدينوم والزنك) في غضون مائة عام.”

المخاطر البيئية والاقتصادية والاجتماعية والجيوسياسية

المقال لا يترك مجالًا للشك: استخراج العناصر الكيميائية للأرض يمكن أن يكون عاملاً مقيدًا ويؤدي إلى أزمات على كل المستويات. يتضمن استخدام المزيد من عناصر الجدول الدوري استخراج المزيد من المعادن ، وزيادة استهلاك الطاقة وثاني أكسيد الكربون المرتبط2 الانبعاثات. علاوة على ذلك ، فإن الندرة المتزايدة للعناصر المعنية تشكل تهديدًا لتوافرها ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالبلدان الأفقر ، وتجعل الحفاظ على الإنتاج أمرًا صعبًا حتى بالنسبة للبلدان الغنية ، مما يؤثر على التنمية الاقتصادية.

على هذه الخلفية ، هناك أيضًا اعتبارات جيوسياسية مهمة وإشكالية. توجد المحميات الطبيعية لبعض العناصر ، بما في ذلك العناصر الأرضية النادرة ، في عدد محدود من البلدان (الصين وفيتنام والبرازيل والولايات المتحدة وروسيا وجمهورية الكونغو الديمقراطية) ؛ تسيطر الصين بالفعل على أكثر من 90٪ من الإمداد العالمي وما يقرب من 40٪ من الاحتياطيات. وبالتالي ، فإن توفرها يخضع لتقلبات في العرض والأسعار بسبب تضارب المصالح الجيوسياسية ، مع ما يترتب على ذلك من خطر نشوب صراعات.

التخلص من التقادم المبرمج ، وإعادة التدوير والاسترداد

يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى وضع حد للتقادم المبرمج (سياسة التخطيط أو تصميم منتج ليكون له عمر إنتاجي محدود بشكل مصطنع) ، وكذلك تطوير تقنيات جديدة تساهم في استخدام أكثر ربحية للعناصر النادرة وتسمح إعادة تدويرها وإعادة استخدامها على نطاق واسع وفعال.

في الوقت الحاضر ، هناك عدد قليل من البدائل – إن وجدت – للعديد من هذه العناصر ، ومعدلات إعادة تدويرها منخفضة لأنها تستخدم بكميات صغيرة مع مواد أخرى في مجموعة واسعة من المنتجات. تقنيات الاسترداد الحالية لها مستويات كفاءة منخفضة وتنطوي على مخاطر عالية للتلوث بسبب سمية العناصر الأرضية النادرة.

يذكر المقال التقنيات المختلفة التي يمكن استخدامها لاستعادة العناصر النادرة. الأول هو التبييض البيولوجي ، وهو استخراج المعادن من خاماتها باستخدام الكائنات الحية ، مثل البكتيريا ، والتي يمكن أن تتراكم العناصر الأرضية النادرة إذا لامست النفايات الصناعية.

لتجنب التلوث ، في غضون ذلك ، يدرس العلماء الامتصاص الحيوي ، وهي عملية فيزيائية كيميائية تحدث بشكل طبيعي في كائنات معينة وتمكنها من تصفية الملوثات ، مثل المعادن الثقيلة ، في مياه الصرف الصحي.

وتشمل الاحتمالات الأخرى المعالجة بالتبريد ، حيث يتم الاستعادة من خلال الترسيب الكهروكيميائي ؛ استخدام المواد النانوية المختلفة القائمة على الكربون كوسيلة للامتصاص لتركيز العناصر الأرضية النادرة مسبقًا من المواد الصلبة الذائبة في مياه الصرف ؛ المعالجة بالمياه المعدنية من أجل الاستعادة الكبيرة للعناصر الأرضية النادرة والمعادن الثقيلة من الأباتيت والخردة المختلفة ؛ واستخراج المعادن الحرارية ، أو استخراج السوائل فوق الحرجة باستخدام ثاني أكسيد الكربون2.

على أي حال ، فإن تطوير طرق جديدة لإنتاج وإعادة تدوير هذه العناصر على نطاق واسع أمر ضروري.

معلومات اكثر:
Josep Penuelas et al ، زيادة الاختلاف بين العناصر البشرية والبيولوجية ، الاتجاهات في علم البيئة والتطور (2022). DOI: 10.1016 / j.tree.2022.08.007

مقدمة من جامعة برشلونة

الاقتباسيقول الباحثون (2023 ، 17 يناير): إن البشر ينهبون الجدول الدوري بينما يغضون الطرف عن مخاطر القيام بذلك ، تم استرجاعه في 18 يناير 2023 من https://phys.org/news/2023-01-humans-plunder-periodic- table-eye.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

معا للقضاء على التشيع

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق