تستخدم SiTration رقائق السيليكون لاستعادة المعادن المهمة من نفايات التعدين

لم يكن بريندان سميث ينوي العمل في مجال المعادن المهمة. كان يعتقد في البداية أن مرشحاته عالية التقنية ستكون جيدة في تحلية المياه. ولكن كان من الصعب التغلب على الأنظمة الحالية، لذلك سارع هو ومستشاره، الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، جيفري غروسمان، إلى استبعاد ذلك. وبعد بضع سنوات “حيث كنا نتجول عمدًا نوعًا ما”، وجدوا أنفسهم في صناعة مختلفة تمامًا: التعدين.

إن إنتاج المعادن المهمة ليس عملاً جميلاً. خذ النحاس على سبيل المثال: يستخدم العالم حوالي 25 مليون طن من النحاس سنويا، ويعني المزيد من المباني والإلكترونيات والمركبات الكهربائية أن الطلب من المتوقع أن ينمو بنسبة 24٪ على مدى العقد المقبل. كل طن من خام النحاس المستعاد يترك وراءه حوالي 100-150 طن من النفايات.

وهذا كثير من النفايات، لدرجة أن بعض المناجم لم تعد لديها مساحة لبرك المخلفات، التي تحتوي على المواد الكيميائية السامة والمنتجات الثانوية التي تبقى بعد إزالة المعادن الثمينة.

وقال سميث لـ TechCrunch: “إذا لم يكن لديك الأرض اللازمة لبناء المزيد من هذه البرك، فلن يكون لديك الكثير من الخيارات”. علاوة على ذلك، نظرًا لأن هذه البرك مفتوحة للعوامل الجوية، فإن الأمطار والثلوج تحول ما يمكن أن يكون مشكلة سهلة الحل إلى مشكلة لا تنتهي أبدًا.

بالنسبة للعديد من مشغلي المناجم، يعد التعامل مع النفايات جزءًا مكلفًا من العمل. لكن شركة SiTration، التي يملكها سميث وجروسمان، لديها اقتراح مختلف: استخدام معداتها لمعالجة مياه الصرف الصحي وجمع المزيد من المعادن في هذه العملية.

وقال: “إذا كان بإمكانك القيام بذلك بتكلفة منخفضة وبكفاءة – وهو ما يمكننا القيام به – فيمكنك استرداد بعض تكاليف العلاج أو حتى الاستفادة قليلاً من تلك العملية”.

وقال سميث إن المفتاح هو السيليكون. تم تصميم مرشحات SiTration على نفس نمط الرقائق المستخدمة في صنع رقائق الكمبيوتر والألواح الشمسية، على الرغم من استخدام درجة أرخص من السيليكون. لتحويل الرقاقات إلى مرشحات، قام سميث وجروسمان بتعديل المعالجة الكيميائية الموجودة لحفر مسام دقيقة فيها. وقال سميث إن المادة الناتجة أكثر متانة من الأغشية الموجودة، ويجب أن تدوم لمدة ثلاث سنوات على الأقل، اعتمادًا على المادة التي ترشحها.

في النظام النهائي، تقوم الشركة بتكديس سلسلة من الرقائق فوق بعضها البعض وتسمح للسوائل بالتدفق من خلالها. وقال سميث إنه بالنسبة لموقع تعدين أكبر، ستستخدم الشركة كمية من السيليكون تعادل ما تستخدمه مزرعة شمسية متوسطة الحجم.

ونظرًا لأن السيليكون من أشباه الموصلات، يمكن لـ SiTration إرسال تيار كهربائي عبر المرشحات لجعلها أكثر فعالية لمجموعة من المعادن، بما في ذلك البلاتين والليثيوم والكوبالت والنيكل.

على الرغم من أن شركة SiTration بدأت في استخراج نفايات التعدين، بما في ذلك مشروع تجريبي مع شركة Rio Tinto، إلا أنها تقدم أيضًا أنظمة الترشيح الخاصة بها إلى شركات إعادة تدوير البطاريات ومصافي المعادن. وفي حالة تكرير المعادن، قال سميث إن مرشحات شركته تلغي الحاجة إلى الحرارة بينما تقلل أيضًا من استخدام المواد الكيميائية بنسبة تصل إلى 95%.

وقال سميث إن التكنولوجيا الأساسية لشركة SiTration تظل كما هي بالنسبة لكل صناعة تبيعها. “يمكننا شحن نفس الصندوق إلى العديد من الشركاء والعملاء.”

وللمساعدة في بناء المزيد من الصناديق، قامت الشركة بجمع تمويل أولي بقيمة 11.8 مليون دولار بقيادة 2150 بمشاركة Azolla Ventures وBHP Ventures وE14 Fund وExtantia وOrion Industrial Ventures.

وفي السنوات المقبلة، تخطط الشركة لنشر أنظمة الترشيح الخاصة بها مع شركاء في مختلف الصناعات. وقال سميث إنه اعتمادًا على حجم الأعمال التي تستخدمها، “قد يشكل ذلك إما عرضًا توضيحيًا مبكرًا جدًا لشريك تعدين كبير جدًا أو عرضًا تجاريًا قريبًا جدًا لمصفاة معادن من مجموعة البلاتين”.