オーストラリアは、風力タービンから極超音速ミサイルに至るまで、あらゆる種類の最先端技術に不可欠な鉱物であるレアアースを豊富に保有しています。
これまで、そのほとんどは中国に送られて精製されてきました。
その主な理由は、このプロセスが汚くて、費用がかかり、政治的に不人気だからです。
中国内モンゴル自治区包頭市郊外にある廃水池が土壌と水を汚染している。 (ロイター: ファイル)
しかし、先月、生産と精製を促進するために米国と130億ドルの重要鉱物協定に署名した後、オーストラリアは、主に水周りのいくつかの重大な環境課題に対処しなければならない。
持続可能な鉱物加工を研究するシドニー大学の化学工学教授マージョリー・ヴァリックス氏は、オーストラリアにはこの分野で多くの機会と責任があると述べた。
「オーストラリアではレアアースは珍しいものではありません。特に軽レアアースです」とヴァリックス教授は言う。
「しかし、水は脆弱性の 1 つです。」
ボトルネック
研究者のジェーン・クリンガー氏は、10年以上前に内モンゴルの包頭市にある世界最大のレアアース採掘事業である中国のバヤン・オボ鉱山を10年以上前に初めて訪れたとき、グリーンテクノロジーの未来を見ることができると期待していた。
代わりに彼女が発見したのは、汚染された川や農地とともに、裏地のない池にある酸性廃水と放射性残留物という警告の物語だった。
中国は最も汚染の多い精製プロセスの使用を削減した。 (ロイター)
「レア・アース・フロンティアーズ」の著者であるクリンガー教授は、「私たちが望むものは、通常、掘り出されたもののほんの一部です」とABCに語った。
「そして、貴重な部分を岩石の残りの部分から分離するために生成される廃棄物もあります。
「人々は私たちが話している無駄の量を完全に理解していません。」
重要なミネラルはどのような目的に役立ちますか?
希土類酸化物が 1 トン生産されると、約 2,000 トンの酸性廃水が残ります。
包頭周辺で何が起こっているかを彼女に知らせたのは、地元のタクシー運転手で、骨疾患を治療するために建設された新しい病院を指さした。
彼女は、長年にわたる無秩序な投棄に関連した癌、ヒ素中毒、出生と関節の奇形の症例を発見した。
オーストラリア国立大学のジョン・マブロゲネス教授（経済地質学）は、中国企業が掘削して穴に化学物質を注入して採掘を行っていたと述べた。
「環境的に非常に悪いことが分かり、中国ですらやめるべきかもしれないと判断した」と同氏は語った。
ミャンマーのレアアース浸出プール。 (提供: Global Witness)
健康と環境への影響は非常に深刻であったため、北京市は規制を強化し、一部の現場を浄化した。
また、最も汚染の多い精製方法の多くを隣国ミャンマーに移管した。
中国南部のもう一つの主要なレアアース採掘拠点である江西省では、過去10年間に100以上の鉱山が閉鎖されている 地元メディアによると、公園に転用されたという。
中国は環境への被害を軽減するため、レアアース精製に対する厳格な規制を導入した。 （ロイター：ストリンガー）
中国の失敗から学ぶ
専門家らはオーストラリアはもっと改善できると主張している。
ビクトリア州西部のドナルド・レア・アース・アンド・ミネラル・サンズ鉱山（先月、大規模プロジェクトとして認定された）では、ハードロック採掘よりも化学物質の使用量が少ない方法でレア・アースを抽出する予定だ。
運用が開始されれば、この鉱山は中国を除けば世界で4番目に大きなレアアース鉱山となることが期待されている。
このプロジェクトの放射線コンサルタント、ダニエル・エメス氏は、そこにある鉱石はオーストラリアの規制に基づく放射能の「基準値を下回る」だろうと述べた。
ドナルド レア アース アンド ミネラル サンズ鉱山はビクトリア州西部にあります。 （提供：アストロン）
このプロジェクトを推進する企業であるアストロンは、土地を修復し、レアアース精鉱をさらなる処理のためにユタ州に送り、そこでウランも回収する予定だ。
ビクトリア州はウラン採掘を全面禁止しているが、米国は副産物を原子力発電所の燃料として利用するつもりだ。
クリンガー教授は、中国で発見したことから得た最も影響力のある教訓の一つは単純なことだと語った。
「これをライナーなしで尾滓池に投棄しないでください」と彼女は言った。
「地下水を汚染しないでください。しかし、『誰』がモデル化と監視を行っているのかにも注意を払ってください。」
マージョリー・ヴァリックスは、水をあまり使わない技術を実験しています。 （提供：シドニー大学）
ドナルド鉱山が来年生産を開始すると、処理は密閉された小屋で行われ、廃棄物はコンテナに密封されて敷地外に輸送される予定です。
しかし、オーストラリアが常に完璧な記録を持っていたわけではない。ノーザンテリトリーや古い炭鉱での水圧破砕などの過去のプロジェクトは、環境監視がいかに失敗するかを示している。
水のジレンマ
中国はレアアースの分離と精製を支配しており、世界生産の90％以上を支配している。
西オーストラリア州では、Iluka Resources がオーストラリア初のレアアース精製所を建設しています。
イルカは現代兵器に欠かせない重レアアースを精製していきます。 (提供：イルカ)
岩石を粉砕し、鉱物を分離し、廃棄物を中和するプロセスには、大量の水が必要です。
イルカの製油所はわずかに消費します 年間1ギガリットルの地下水。
イルカのレアアース部門責任者のダン・マクグラス氏はABCに対し、製油所はゼロ液体排出施設として稼働すると語った。
「他の施設とは異なり、私たちはいかなる時点でも環境に水を排出しません」と彼は言いました。
「私たちの設計は液体廃棄物の生成を完全に回避しており、使用する試薬は廃棄の必要がなく、販売可能な肥料副産物を生成します。
「残った固形物はすべて既存の鉱山の空洞に処分され、新たな廃棄物収容施設や地上処理施設の必要性がなくなる。」
マヴロゲネス教授は、水不足により新たな採掘プロジェクトが進められる可能性がすでに形成されつつあると述べた。
「ほとんどの鉱石は十分な水がない地域にあるため、水が問題です」と彼は言う。
科学者らは、硫酸によるヒープリーチングは精製の最も影響力のある部分の一つであると述べた。 (ロイター: ジョー・ペニー)
イルカ製油所では、医療機器や防衛兵器などの先端製造に使用される軽希土類酸化物と重希土類酸化物の両方を生産する予定です。
下水処理施設も施設の一部となるが、水不足が続く中、この計画には批判が集まっている。
ビクトリア州では、アストロンはグランピアンズ・ウィメラ・マリー・ウォーターから水の権利を確保した。
マヴロゲネス教授を含む地質学者は、気候変動を考慮して安全な水の供給と計画が必要だと警告している。
イルカは、採掘事業の隣にレアアース精製所を建設する計画を立てている。 (提供：イルカ)
「フラッディングは、特にヒープリーチングの場合、処理を停止させる可能性がある」と同氏は指摘した。
ヒープリーチングとは、多くの場合池にある砕石鉱石の山に化学溶液を滴下して金属を溶解することです。
オーストラリア最大のレアアース生産会社であるライナス・レア・アース社は、半加工された精鉱を精製のためにマレーシアに輸送しているが、かつては他の環境問題も影を落としていた。
同社は当初、低レベル放射性廃棄物を巡る地元の抗議活動に直面していた。
トゥンク・アブドゥル・ラーマン大学機械材料工学科のクアン・セン・ハウ助教授は、ライナス社はその後、地下水の浸透を防ぐための恒久的な密閉施設を建設したと述べた。これは高価ではあるが必要な改修だという。
マレーシアではライナス社のレアアース処理工場の停止を求める抗議活動が行われた。 （ロイター：リズ・リー）
イルカの新しい製油所とライナスの修復努力は、一緒に同じ教訓を示しています。精製は単なるエンジニアリングの問題ではなく、資源管理の問題です。
よりクリーンなフロンティア
中国は現在、漏水を減らすために廃水池の内側をベントナイト粘土で覆い、流出液の一部を回収して再利用している。
オーストラリアには多くのレアアースが産出されており、その多くはイルカの鉱山の鉱物モナザイトで発見されています。 （ロイター：マキシム・シェメトフ）
業界と研究者は現在、加溶媒分解（水の代わりに化学溶媒を使用してレアアースを抽出するプロセス）などの水なし抽出技術を研究しています。
「ワンステップで金属を浸出させて分離できる」とヴァリックス教授は語った。
「しかし、まだ規模は拡大されておらず、現在はより高価になっています。」
彼女は水管理がオーストラリアの野心を決定づける試練だと考えている。
「化学工学では、産業を最小限に抑えてより持続可能な方法で管理するために、抽出と加工の各段階にわたる水の使用をすでにモデル化しています」と彼女は述べた。
彼女の同僚であるシドニー大学のスーザン・パーク氏は、各国がレアアース処理のアップグレードを競う中、オーストラリアは知識にさらに投資する必要があると付け加えた。
「問題の一つは、これらの技術プロセスに関する長期的な研究開発や人材育成が行われていないことです」と彼女は言う。
Lynas はレアアースを濃縮した袋を袋に詰め、精製するためにマレーシアに輸送します。 （ロイター：メラニー・バートン）
中国はすでに一歩先を行っており、新しい技術を大規模にテストしている可能性がある。
1月、中国科学院は、浸出剤の使用を80パーセント、採掘時間を70パーセント削減し、エネルギー消費を60パーセント削減する動電学的抽出技術という画期的な技術を発表した。
Nature Sustainability誌でこの開発を明らかにした科学者らによると、この方法は間もなく大規模生産に実用化される可能性があるという。
オーストラリアにとって障壁となっているのは能力ではなく、コミットメントであるとヴァリックス教授は述べた。
「私たちに技術がないわけではありません」と彼女は言う。
「私たちにないのは、電池メーカーやメーカーのような投資と市場の普及です。」
#オーストラリアが世界のよりクリーンなレアアース精製国になるために中国から学べること