BROKEN HILL, Австрали – 2025 оны 7-р сарын 7– Шинэ Өмнөд Уэльсийн наранд шатсан гадаа, ахмад геологич Сара Чен шинэхэн хуваагдсан цөмийн дээжийг анхааралтай ажиглаж байна. Чулуу нь гялалзаж, бараг шил шиг, чихэрлэг өвөрмөц бүтэцтэй. "Энэ бол сайн зүйл" гэж тэр бувтнаж, тоосыг таслан сэтгэл ханамжийн шинж тэмдэг. "99.3% SiO₂. Энэ судал нь километрийн зайд гүйх боломжтой." Чен алт, ховор элемент агнадаггүй; Тэрээр улам бүр чухал ач холбогдолтой, гэхдээ ихэнхдээ үл тоомсорлодог үйлдвэрлэлийн ашигт малтмалыг хайж байна: өндөр цэвэршилттэйцахиурын чулуу, манай технологийн эрин үеийн суурь чулуулаг .
Зүгээр л элснээс илүү
Ихэнх тохиолдолд кварцит буюу онцгой цэвэр элсэн чулуу гэж нэрлэдэг цахиурт чулуу нь цахиурын давхар исэл (SiO₂) -ээс тогтсон байгалийн чулуулаг юм. Цахиурт элс нь илүү анхаарал хандуулдаг бол өндөр зэрэглэлийнцахиурын чулууордууд нь геологийн тогтвортой байдал, хольц багатай, зарим тохиолдолд их хэмжээний, урт хугацааны уул уурхайн үйл ажиллагаа явуулахад тохиромжтой их хэмжээний нөөцтэй байх нь тодорхой давуу талуудтай. Энэ нь дур булаам биш, гэхдээ түүний үүрэг нь үндсэн юм.
"Орчин үеийн ертөнц цахиур дээр ажилладаг" гэж Сингапурын Технологийн хүрээлэнгийн материал судлаач, доктор Аржун Пател тайлбарлав. "Утасны чипээс эхлээд дээвэр дээрх нарны зай, цонхны шил, энэ мэдээг хүргэх шилэн кабель гээд бүх зүйл хэт цэвэр цахиураас эхэлдэг. Мөн энэ цахиурын хамгийн үр ашигтай, хэмнэлттэй угтвар нь өндөр цэвэршилттэй цахиурын чулуу юм. Үүнгүйгээр бүхэл бүтэн технологи, ногоон эрчим хүч экосистемийг сүйрүүлэх болно."
Дэлхий нийтийн хурцадмал байдал: эх сурвалж ба сорилтууд
Дээд зэрэглэлийн эрэлцахиурын чулуудэлхийн хэмжээнд эрчимжиж байна. Түлхүүр хадгаламжууд нь:
Австрали:Broken Hill, Pilbara зэрэг бүс нутгууд нь өргөн уудам, эртний кварцит тогтоцтой бөгөөд тэдгээрийн тогтвортой байдал, бага төмрийн агууламжаараа үнэлэгддэг. Австралийн Силика Кварц ХХК (ASQ) зэрэг компаниуд үйл ажиллагаагаа эрчимтэй өргөжүүлж байна.
АНУ:Аппалачийн уулс, ялангуяа Баруун Виржиниа, Пенсильвани мужууд нь кварцитын ихээхэн нөөцтэй. "Spruce Ridge Resources Ltd" саяхан Баруун Виржиниа мужид хэрэгжүүлсэн томоохон төслийнхөө үр дүнтэй туршилтын үр дүнг зарлаж, нарны энергийн цахиур үйлдвэрлэх боломжийг онцолжээ.
Бразил:Минас-Жерайс муж дахь кварцитын баялаг ордууд нь гол эх үүсвэр болдог ч дэд бүтцийн асуудал заримдаа олборлолтод саад болдог.
Скандинав:Норвеги, Швед улсууд өндөр чанартай ордуудтай бөгөөд Европын технологийн үйлдвэрлэгчид илүү богино, найдвартай нийлүүлэлтийн сүлжээг бий болгодог.
Хятад:Хэдийгээр асар том үйлдвэрлэгч хэдий ч байгаль орчны стандарт, зарим жижиг уурхайнуудын цэвэршилтийн түвшин зэрэгт санаа зовдог нь олон улсын худалдан авагчдыг өөр эх үүсвэр хайхад хүргэдэг.
Nordic Silica Minerals компанийн гүйцэтгэх захирал Ларс Бьорнсон "Өрсөлдөөн ширүүн байна" гэж хэлэв. "Арван жилийн өмнө цахиур нь задгай бүтээгдэхүүн байсан. Өнөөдөр техникийн үзүүлэлтүүд нь маш хатуу байна. Бид зөвхөн чулуулгийг зараад зогсохгүй, өндөр цэвэршилттэй цахиурын хавтангийн суурийг зарж байна. Бор, фосфор, тэр ч байтугай төмөр зэрэг микроэлементүүд сая тутамд ногдох хэмжээгээрээ манай хагас дамжуулагч болон хагас дамжуулагчийн эрэлтэд сүйрэлд хүргэж болзошгүй юм. боловсруулах.”
Карьераас Чип хүртэл: Цэвэршүүлэх аялал
Бат бөх цахиур чулууг технологид шаардлагатай цэвэр материал болгон хувиргах нь нарийн төвөгтэй, эрчим хүч шаардсан үйл явцыг хамарна.
Уул уурхай, бутлах:Их хэмжээний блокуудыг ихэвчлэн ил уурхайд хяналттай тэсэлгээний аргаар олборлож, дараа нь жижиг, жигд хэсгүүдэд буталдаг.
Ашиг хүртэх:Буталсан чулуулаг нь шавар, хээрийн жонш, төмөр агуулсан эрдэс зэрэг ихэнх хольцыг зайлуулахын тулд угаах, соронзон ялгах, хөвүүлэн баяжуулах зэрэгт ордог.
Өндөр температурт боловсруулалт:Дараа нь цэвэршүүлсэн кварцын хэлтэрхий нь хэт халуунд өртдөг. Усанд живэх нуман зууханд нүүрстөрөгчийн эх үүсвэртэй (кокс эсвэл модны чипс) урвалд орж, металлургийн чанартай цахиур (MG-Si) гаргаж авдаг. Энэ нь хөнгөн цагааны хайлш болон зарим нарны зайны түүхий эд юм.
Хэт цэвэршүүлэх:Электроникийн (хагас дамжуулагч чип) болон өндөр үр ашигтай нарны зайн хувьд MG-Si нь илүү боловсронгуй болж байна. Siemens процесс буюу шингэрүүлсэн давхаргатай реакторууд нь MG-Si-г трихлоросилан хий болгон хувиргаж, дараа нь маш цэвэрхэн нэрж, полисиликон ембүү хэлбэрээр хадгалдаг. Эдгээр ембүүгүүд нь микрочип болон нарны эсүүдийн зүрх болсон хэт нимгэн нимгэн талст ялтсуудад хуваагддаг.
Хөтөч хүч: хиймэл оюун ухаан, нарны эрчим хүч, тогтвортой байдал
Эрэлтийн өсөлт нь зэрэгцсэн хувьсгалуудаас үүдэлтэй:
AI Boom:Илүү цэвэр цахиур хавтан шаарддаг дэвшилтэт хагас дамжуулагч нь хиймэл оюун ухааны хөдөлгүүр юм. Дата төв, хиймэл оюун ухааны чип, өндөр үзүүлэлттэй тооцоолол зэрэг нь ханаж цаддаггүй хэрэглэгчид юм.
Нарны эрчим хүчний өргөтгөл:Сэргээгдэх эрчим хүчийг хөгжүүлэх дэлхийн санаачлагууд нь фотоволтайк (PV) хавтангийн эрэлтийг эрс нэмэгдүүлсэн. Өндөр цэвэршилттэй цахиур нь нарны зайг үр ашигтай ажиллуулахад зайлшгүй шаардлагатай. Олон улсын эрчим хүчний агентлаг (ОУЭА) нарны PV хүчин чадал 2030 он гэхэд гурав дахин нэмэгдэж, цахиурын нийлүүлэлтийн сүлжээнд асар их дарамт учруулахаар төлөвлөж байна.
Дэвшилтэт үйлдвэрлэл:Цахиурын чулуунаас гаргаж авсан өндөр цэвэршилттэй хайлуулсан кварц нь цахиурын талст ургалт, тусгай оптик, өндөр температурт лабораторийн хэрэгсэл, хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид ашиглагддаг тигельд маш чухал юм.
Тогтвортой байдлын трос
Энэ өсөлт нь байгаль орчин, нийгмийн томоохон асуудал биш юм. Цахиурын олборлолт, ялангуяа ил уурхайн үйл ажиллагаа нь ландшафтыг өөрчилж, асар их хэмжээний ус хэрэглэдэг. Амьсгалын замын талст цахиурын (силикоз) аюултай тул тоосны хяналт нь маш чухал юм. Эрчим хүч их шаарддаг цэвэршүүлэх процесс нь нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг.
Том цахиур үйлдвэрлэгч TechMetals Global-ын ESG-ийн дарга Мария Лопез "Хариуцлагатай эх үүсвэр бол хамгийн чухал" гэж онцолжээ. "Бид цахиурын чулуу нийлүүлэгчиддээ зөвхөн цэвэр байдал, усны менежмент, тоосжилт, газрын нөхөн сэргээлтийн төлөвлөгөө, олон нийтийн оролцоо зэрэгт хатуу хяналт тавьдаг. Технологийн салбарын ногоон итгэл үнэмшил нь ил уурхайн нүүр царай хүртэл цэвэр ханган нийлүүлэлтийн сүлжээнээс хамаардаг. Хэрэглэгчид болон хөрөнгө оруулагчид үүнийг шаардаж байна."
Ирээдүй: Инноваци ба хомсдол?
Сара Чен зэрэг геологичид тэргүүн эгнээнд явж байна. Хайгуулын ажил нь гүний ордууд, урьд өмнө нь анзаарагдаагүй тогтоц зэрэг шинэ хил хязгаар руу түлхэж байна. Ашиглалтын хугацаа нь дууссан нарны хавтан болон электроникийн цахиурыг дахин боловсруулах нь сонирхол татаж байгаа ч одоохондоо эрэлт хэрэгцээний зөвхөн багахан хэсгийг хангаж байна.
"Одоогийн технологид ашиглах боломжтой, эдийн засгийн хувьд ашигтай, хэт өндөр цэвэршилттэй цахиурт чулуу байдаг" гэж Чен анхааруулж, Австралийн нар жаргах үед хөмсөгнийхөө хөлсөө арчиж байна. "Одон орон судлалын боловсруулалтын зардалгүйгээр цэвэршилтийн үзүүлэлтийг хангасан шинэ ордуудыг олох нь улам хэцүү болж байна. Энэ чулуулаг ... энэ бол хязгааргүй зүйл биш. Бид үүнийг үнэхээр стратегийн нөөц гэж үзэх хэрэгтэй."
Эвдэрсэн толгодын уурхайн дээгүүр нар жаргаж, гялалзсан цагаан цахиурын овоолгын дээгүүр урт сүүдрийг тусгах үед үйл ажиллагааны цар хүрээ нь гүн гүнзгий үнэнийг онцолж байна. Хиймэл оюун ухааны шуугиан, нарны хавтангийн гялбааны дор даруухан, эртний чулуу оршдог. Түүний цэвэр байдал нь манай технологийн дэвшлийн хурдыг тодорхойлж, дэлхийн өндөр зэрэглэлийн цахиурын чулууг эрэлхийлэх нь бидний цаг үеийн хамгийн чухал, бага ч гэсэн үйлдвэрлэлийн түүхийн нэг болж байна.
Шуудангийн цаг: 2025-07-07