垃圾变黄金！美研究：火力电厂产生煤灰，蕴藏价值970亿美元稀土元素（图）

以美国为首的西方国家正努力寻找稀土矿物，以因应中国在这个领域的主导地位，以及该国实施的出口管制措施。澳洲科学媒体《科学警报》（ScienceAlert）报导，用过的化石燃料产生的废弃物可能蕴藏著价值数百亿美元的稀土元素。

报导说，在美国2014年的1篇论文中，地质学家估算，化石燃料发电厂燃烧煤炭所产生的灰渣（waste ash）可能含有价值高达1650亿美元（约新台币5.2兆元）的稀土元素，其中的970亿美元（新台币3兆元）可能可以提取。

在美国2014年的1篇论文中，地质学家估算，化石燃料发电厂燃烧煤炭所产生的灰渣（waste ash）可能含有价值高达1650亿美元的稀土元素，其中的970亿美元可能可以提取。（美联社档案照）

由德州大学奥斯汀分校地球科学家领导的团队表示，努力回收这些稀土元素，可以为美国提供这些关键元素的本土来源，无须进行艰苦的采矿工作或依赖进口。目前，美国大部分的稀土材料都依赖进口。

德州大学奥斯汀分校杰克逊地球科学院的地质学家史卡龙（Bridget Scanlon）表示：「这真正体现了『垃圾变黄金』的理念，我们基本上是在实现闭环利用，既要利用废弃物又要从废弃物中回收资源，同时还要减少对环境的影响。」

稀土元素是由17种元素组成，这些元素在美国被称作关键矿物，对数百个行业和技术至关重要，包括电池、风力发电机、电动车和智慧手机。美国自己并没有太多稀土储量，几乎完全依赖进口，其中约70%来自中国。

但最新的研究显示，可能存在尚未开发的稀土元素矿藏就隐藏在眼前：那就是自1950年代以来美国火力发电厂所产生的520亿吨灰渣。

其原理如下。煤炭并非纯净物，而是在亿万年的形成和硬化过程中吸收了微量的其他物质，这些微量物质的含量极低，不值得开采，其价值也不会超过煤炭作为化石燃料的价值。

但煤炭燃烧时，其可燃成分，如碳、氢和硫会燃烧成气体，留下不可燃成分，包括黏土矿物、石英和稀土元素。由于大部分煤炭在燃烧后都以烟雾的形式消失了，因此残留在玻璃状灰烬中的稀土元素浓度比未燃烧煤炭高4至10倍。

虽然这些稀土元素的浓度远低于可商业开采的矿石，但提炼灰渣不需要进行更多的矿石开采，它利用的是已经开采出来的资源，因此是1项值得投入的工作。

由史卡隆和地质学家瑞迪（Robert Reedy）共同领导的团队，收集了美国各地数十年来关于煤灰成分、提取效率和废弃物储存地点的数据，他们估计，1985年至2021年间，可开采的煤灰矿藏中可能蕴藏1100万吨稀土元素，几乎是美国目前储量的8倍。

美国所有煤灰中15种镧系稀土元素（lanthanide）的理论总价值约为560亿美元（约新台币1.8兆元），若加上钇（yttrium）和钪（scandium），总价值将飙升至1650亿美元，其中的970亿美元是可能可以提取。

这在很大程度上仍停留在理论阶段，提取方法也在研究中，但煤灰蕴藏著极为珍贵的稀土元素资源，因此科学家和美国政府都认真看待其中的可能性。