พบฝาแฝดแร่คริปโตไนท์จากจักรวาลซูเปอร์แมน เชื่อจ่ายไฟรถ EV ได้เป็นล้านคัน !
หาก “คริปโตไนท์” (Kryptonite) ที่เป็นแร่จากโลกของซูเปอร์ฮีโร่“ซูเปอร์แมน” นั้นสามารถดูดซับและให้พลังงานมหาศาลได้ โลกมนุษย์จริง ๆ ก็อาจมี “จาดาไรต์” (Jadarite) ที่เป็นฝาแฝดของคริปโตไนท์ซึ่งเชื่อว่าสามารถให้พลังงานปริมาณมหาศาลให้กับมนุษยชาติได้เช่นกัน
การค้นพบแร่ "จาดาไรต์" ฝาแฝดคริปโตไนท์
ในปี 2004 นักธรณีวิทยาของริโอ ทินโท (Rio Tinto) บริษัททำเหมืองแร่ออสเตรเลีย - อังกฤษ ค้นพบแร่ที่มีลักษณะที่อัดเป็นผงสีขาวนุ่ม ซึ่งจากการวิเคราะห์ตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีนั้นพบว่าประกอบไปด้วยแร่ลิเทียม (Lithum) กับโบรอน (Boron) [สูตรทางเคมี: LiNaSiB3O7(OH)] ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมพลังงานอย่างการทำแบตเตอรี่ และเนื่องจากแร่ดังกล่าวถูกค้นพบที่เหมืองในเขตหุบเขา Jadar ประเทศเซอร์เบียจึงตั้งชื่อแร่ใหม่นี้ว่า จาดาไรต์ (Jadarite)
ทำไม "จาดาไรต์" ถึงเป็นแร่ฝาแฝดคริปโตไนท์
แม้ว่าจาดาไรท์จะไม่ได้ทำให้ซูเปอร์แมนอ่อนแรงลงและไม่ได้ปลดปล่อยกัมมันตภาพรังสี แต่จาดาไรท์ก็เหมือนกับคริปโตไนท์ที่สามารถกักเก็บแหล่งพลังงานไว้ในตัวเองได้มากเมื่อเทียบกับขนาดของมันเอง นอกจากนี้ สูตรทางเคมีของแร่จาดาไรต์ [ LiNaSiB3O7(OH)] ยังมีลักษณะใกล้เคียงกับคุณสมบัติทางเคมีของแร่คริปโตไนท์ด้วยเช่นกัน
Natural History Center of Serbia in Svilajnac, jadarite ภาพ: Wikicommons
จาดาไรต์ แหล่งลิเทียมใหม่ที่รถ EV ต้องการ
ทีมนักวิจัยในออสเตรเลียให้ข้อมูลว่า จากการตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี พบว่า แร่จาดาไรต์มีสัดส่วนแร่ลิเทียมโดยน้ำหนัก (weight percent: w%) ถึงร้อยละ 3.39 และโบรอนที่ร้อยละ 14.65
แม้ว่าแร่ลิเทียมในปัจจุบันจะได้มาจากการทำเหมืองแร่สปอดูมีน (Spodumene) ที่สัดส่วนแร่ลิเทียม 3.61% โดยน้ำหนัก แต่นักวิจัยบางส่วนก็เชื่อว่าการผลิตแร่ลิเทียมจากสินแร่จาดาไรต์จะคุ้มค่ากว่าการใช้สินแร่สปอดูมีนจากกระบวนการสกัดแร่ที่ใช้พลังงานน้อยกว่า
การสกัดลิเทียมจาก "จาดาไรต์" ฝาแฝดคริปโตไนท์
ในปัจจุบัน การสกัดแร่ลิเทียมจะมากจากแร่สปอดูมีน โดยต้องเริ่มจากการคั่วบดแร่ให้เป็นผงหรือก้อนเล็กด้วยอุณหภูมิกว่า 1,000 องศาเซลเซียส ก่อนที่จะนำไปคั่วรวมกับกรดซัลฟิวริก (Acid Roasting) ในอุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส ก่อนทำให้ตกตะกอน (Precipitation) เพื่อแยกสารลิเทียมซัลเฟต (Li2SO4) ซึ่งเป็นรูปแบบสารที่นำไปสกัดลิเทียมอีกทีหนึ่ง
ในขณะที่การสกัดลิเทียมจากจาดาไรต์จะเพียงกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเท่านั้นในการละลายภายในหม้อปิดที่อุณหภูมิไม่เกิน 95 องศาเซลเซียส โดยจะได้สารลิเทียม โบรอน และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กับน้ำในรูปแบบไอระเหยออกมา
"จาดาไรต์" ฝาแฝดคริปโตไนท์ กับภัยสิ่งแวดล้อม
แม้ว่าจาดาไรต์จะมีกระบวนการสกัดแร่ลิเทียมที่เรียบง่ายและใช้พลังงานน้อยกว่าสปอดูมีนมาก แต่นักวิชาการบางส่วนมองว่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นจากการทำเหมืองและสกัดแร่ลิเทียมจากจาดาไรต์จะรุนแรงกว่า
1. ภัยกับพื้นดิน
หากพิจารณาการทำเหมืองจาดาไรต์ จะต้องใช้ระเบิด TNT นับสิบตันเพื่อเปิดหน้าดินขุดเหมือง กินพื้นที่รวมกว่า 8.5 ตารางกิโลเมตร และซากดินหรือหินจากการขุดเหมืองจะสามารถสร้างเขื่อนได้สูง 17 เมตร อีกด้วย
2. ภัยกับแหล่งน้ำ
นอกจากนี้ แร่จาดาไรต์มาจากการก่อตัวของหินดินตะกอนใกล้แหล่งน้ำที่ปกคลุมด้วยเถ้าภูเขาไฟในอดีต ดังนั้น การขุดเหมืองจาดาไรต์และการแปรสภาพแร่จึงมีความเสี่ยงสูงต่อแหล่งน้ำตามธรรมชาติหากเกิดการปนเปื้อน เช่นในพื้นที่จาดาร์ ที่เป็นพื้นที่น้ำท่วมถึง ซึ่งกรดซัลฟิวริกและสารโลหะหนักอื่น ๆ อาจไหลไปตามกระแสน้ำและกระทบคนในพื้นที่ได้
ภาพรวมการใช้งานแร่ "จาดาไรต์" ในปัจจุบัน
ด้วยสาเหตุด้านสิ่งแวดล้อม ทำให้ตั้งแต่ค้นพบแร่จาดาไรต์ในปี 2004 จึงไม่มีการขุดเหมืองแร่เกิดขึ้น แม้ว่าจะมีความพยายามจากฝั่งผู้ประกอบการ เนื่องจากประเมินว่าในพื้นที่นั้นมีแร่จาดาไรต์มากถึง 2.3 ล้านตัน มากพอจะสกัดแร่ลิเทียมทำแบตเตอรี่รถ EV หลักล้านคันไปได้ 2 - 3 ทศวรรษ ก็ตาม
โดยความพยายามล่าสุดหลังจากที่รัฐบาลเซอร์เบียสั่งยุติโครงการในปี 2022 บริษัท Rio Tinto ได้พยายามร่างแผนการใหม่ที่ลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมเพื่อเปิดหน้างานอีกครั้งให้ได้ภายในปี 2028 นี้ ในขณะเดียวกันนักวิทยาศาสตร์ก็กำลังทดสอบความเป็นไปได้ในการสังเคราะห์แร่จาดาไรต์ขึ้นมาเพื่อเป็นทางเลือกแทนการขุดเหมืองอยู่ในปัจจุบัน
จาดาไรต์คือภาพสะท้อนความมหัศจรรย์ของธรรมชาติในโลกในการสร้างองค์ประกอบทางเคมีสุดล้ำ แต่การนำจาดาไรต์มาใช้ อาจกลายเป็นรากเหง้าของปัญหาสิ่งแวดล้อมรูปแบบใหม่ ทั้งที่มนุษย์ตั้งใจจะใช้แร่นี้เป็นหนทางแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมและการจัดการพลังงาน
Jadarita (Abajo) en comparacion con la Kryptonita (Arriba) ภาพ: Wikicommons
ข่าวที่เกี่ยวข้อง