في المجتمع العلمي، غالبا ما يكون مصطلح العناصر الأرضية النادرة (REE) مربكا لأن هذه العناصر ليست "نادرة" حقا. تُستخدم هذه المعادن السبعة عشر التي لا يمكن التمييز بينها تقريبًا على نطاق واسع في الإلكترونيات ومواد الليزر والزجاج والتطبيقات الصناعية، ولكنها توصف بأنها "نادرة" بسبب الصعوبات الفنية في استخراجها واستخراجها. كيف حدث هذا؟
تشتمل العناصر والمعادن النادرة على الباريوم والسيريوم والنيوديميوم والنيكل والتنتالوم وعناصر أخرى بشكل أساسي. تتمتع هذه العناصر بخصائص كيميائية متشابهة وبالتالي يصعب فصلها.
وفقا للبيانات الجيولوجية الموجودة، فإن العناصر الأرضية النادرة مثل السيريوم هي العنصر الخامس والعشرين الأكثر وفرة في قشرة الأرض، بحوالي 68 جرامًا لكل مليون جرام، وهو في الواقع أكثر شيوعًا من النحاس. ولكن هذه الحقيقة لا تجعل استخراجها سهلا، فعلى الرغم من وفرتها نسبيا، فإنها غالبا ما تكون مختلطة مع معادن أخرى ويصعب فصلها. بالإضافة إلى ذلك، لا توجد هذه العناصر بتركيزات عالية في الطبيعة، مما يجعل استخراجها اقتصاديًا أكثر صعوبة إلى حد كبير.
تم اكتشاف العناصر الأرضية النادرة لأول مرة في عام 1787 عندما عثر العالم كارل أكسل أرينيوس على خام الكوارتز الأسود (الذي عرف فيما بعد باسم حجر جوداو). ومنذ ذلك الحين، بدأت العديد من الأبحاث العلمية المتعلقة بالعناصر الأرضية النادرة.
"يتم تسمية العناصر الأرضية النادرة على اسم المواقع المختلفة أو العلماء الذين اكتشفوها، مما يعكس ارتباطها الوثيق بالجغرافيا والتاريخ."
وعلى الرغم من هذه الخلفية التاريخية الغنية، فإن اكتشاف العناصر الأرضية النادرة تقدم ببطء في العقود التالية، خاصة وأن تكنولوجيا الفصل الكيميائي لم تكن ناضجة بعد. ولم يتمكن العلماء الأميركيون من تطوير تقنيات جديدة للفصل الكيميائي إلا في أربعينيات القرن العشرين أثناء مشروع مانهاتن، فبدأوا في فصل العناصر الأرضية النادرة وتنقيتها بفعالية.
مع الزيادة الحادة في الطلب الصناعي، وخاصة في مجال التكنولوجيا الفائقة، أصبح استخدام العناصر الأرضية النادرة أكثر وأكثر انتشارا. أصبحت المنتجات ذات التقنية العالية مثل المركبات الكهربائية والمواد المغناطيسية الدائمة واتصالات الألياف البصرية أكثر كفاءة بسبب وجودها. ولكن هذا يؤدي أيضًا إلى طلب كبير على استخراج الموارد. اليوم، وعلى الرغم من أن الصين تسيطر على معظم إمدادات العناصر الأرضية النادرة في العالم، فإن العلماء في جميع أنحاء العالم يقومون باستكشاف موارد العناصر الأرضية النادرة في مناطق أخرى من خلال تطبيق التكنولوجيا العالية.
إن الطلب على العناصر الأرضية النادرة لا يجبر المجتمع العلمي على دراسة استخراجها فحسب، بل يجعلنا أيضًا نعيد التفكير في احتياجاتنا التكنولوجية وتأثيرنا البيئي.
في عملية استخراج العناصر الأرضية النادرة، من الواضح أنه لا يمكن تجاهل القضايا البيئية. غالبًا ما يتم العثور على العناصر الأرضية النادرة مع معادن أخرى، وقد يؤدي استخراجها إلى إلحاق الضرر بالنظم البيئية. علاوة على ذلك، أثار الاستخدام الصناعي للمعادن الأرضية النادرة أيضًا مخاوف بشأن سلامتها وقضاياها البيئية. ويعمل المجتمع العلمي جاهدا على إيجاد طرق أكثر استدامة للتعدين والاستغلال لضمان أن استخدام هذه المعادن الثمينة لا يفرض عبئا كبيرا على البيئة.
ومن منظور أوسع، فإن القصص وراء هذه المعادن النادرة لا تتعلق بالعلم والصناعة فحسب، بل تتضمن أيضاً العلاقة الدقيقة بين الاقتصاد وحماية البيئة والسياسة الدولية. وسوف يكون لاستخراج هذه المعادن بكفاءة وبطريقة صديقة للبيئة تأثير عميق على التطور العلمي المستقبلي والتقدم المستمر للتكنولوجيا البشرية. لذا، وبما أننا نعتمد على هذه العناصر الأرضية النادرة التي تبدو منتشرة في كل مكان، فهل ينبغي لنا أيضاً أن نفكر في تأثيرنا ومسؤوليتنا تجاه البيئة؟