Buried fortune: US finds $8.4 billion in rare earths sitting in coal ash landfills

 11 triệu tấn đất hiếm ẩn trong phế phẩm công nghiệp 

Buried fortune: US finds $8.4 billion in rare earths sitting in coal ash landfills

Thu Thảo (Theo Interesting Engineering).

https://interestingengineering.com/energy/rare-earth-worth-eight-billion-found

18/3/2025

Nghiên cứu mới ước tính, tro than ở Mỹ có thể chứa lượng đất hiếm khổng lồ, khoảng 11 triệu tấn, trị giá 8,4 tỷ USD, gấp gần 8 lần trữ lượng đã biết của nước này.

Một bãi thải lớn được dùng trong hoạt động khai thác mỏ. Ảnh: qwerty01/iStock

Suốt nhiều năm, Mỹ phụ thuộc vào việc nhập khẩu đất hiếm - vật liệu thiết yếu trong nhiều vật dụng, từ smartphone đến thiết bị năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tại Đại học Texas, Austin, phát hiện một nguồn cung khổng lồ có thể giúp Mỹ giải quyết vấn đề này, Interesting Engineering hôm 17/3 đưa tin. Ẩn trong các mỏ tro than của nước này là lượng đất hiếm khổng lồ trị giá 8,4 tỷ USD, có thể giúp giảm đáng kể sự phụ thuộc vào hàng nhập khẩu và định hình lại cách Mỹ tìm kiếm nguồn cung khoáng sản.

Tro than, sản phẩm phụ dạng bột còn lại sau khi đốt than làm nhiên liệu, vốn được coi là phế phẩm công nghiệp. Nhưng nghiên cứu mới ước tính, tro than ở Mỹ có thể chứa tới 11 triệu tấn nguyên tố đất hiếm, gấp gần 8 lần trữ lượng đã biết của nước này. Đây là đánh giá toàn quốc đầu tiên về tro than như một nguồn tài nguyên.

Khác với khai thác mỏ truyền thống, khai thác tro than có một ưu điểm lớn. Quá trình đốt cháy đã tách các khoáng vật ra khỏi quặng ban đầu, giúp giảm nhu cầu thực hiện những bước tinh chế tốn nhiều năng lượng.

Nghiên cứu mới cho thấy, không phải mọi loại tro than đều giống nhau. Mỗi khu vực lại có mật độ đất hiếm riêng, ảnh hưởng đến sự thuận tiện khi khai thác. Tro than từ lưu vực Appalachia có mật độ cao nhất, trung bình 431 milligram (mg) đất hiếm trên một kilogram (kg) tro than.

Tuy nhiên, chỉ có 30% là dễ chiết xuất. Than từ lưu vực sông Powder có mật độ thấp hơn (264 mg/kg) nhưng tỷ lệ chiết xuất cao hơn nhiều, đạt 70%. Điều này khiến nơi đây trở thành lựa chọn khả thi hơn cho việc chiết xuất quy mô lớn.

Dù phát hiện mới rất hứa hẹn, việc khai thác thực tế vẫn còn nhiều thách thức. Một số công ty như Element USA đang phát triển công nghệ và lực lượng cần thiết để chiết xuất đất hiếm từ tro than và các phụ phẩm của quá trình khai thác mỏ.

"Ý tưởng khai thác các nguyên tố đất hiếm từ phụ phẩm của quá trình khai thác mỏ rất hợp lý. Thách thức là biến ý tưởng hợp lý đó thành giải pháp có tính kinh tế", Chris Young, giám đốc chiến lược tại Element USA, cho biết.

Thu Thảo (Theo Interesting Engineering).

Buried fortune: US finds $8.4 billion in rare earths sitting in coal ash landfills

A study estimates that U.S. coal ash contains 11 million tons of rare earth elements.

Updated: Mar 17, 2025 03:31 PM EST

Aamir Khollam

A large quarry dump used in mining operations.

qwerty01/iStock

For years, the United States has depended on imports of rare earth elements, the critical materials found in everything from smartphones to renewable energy technologies.

But in a surprising twist, researchers from The University of Texas at Austin have discovered that a massive domestic supply has been sitting right under our noses all along.

Trapped within the country’s coal ash deposits lies a staggering $8.4 billion worth of these essential elements, a finding that could significantly reduce dependence on imports and reshape America’s approach to sourcing critical minerals.

From waste to wealth

Coal ash, the powdery byproduct left after burning coal for fuel, has long been considered an industrial waste product.

However, scientists have now identified coal ash as an abundant and accessible source of rare earth elements.

These elements are crucial in manufacturing batteries, solar panels, and high-performance magnets. 

“This really exemplifies the ‘trash to treasure’ mantra,” said Bridget Scanlon, co-lead author of the study and a research professor at UT Austin’s Bureau of Economic Geology. 

“We’re basically trying to close the cycle and use waste and recover resources in the waste, while at the same time reducing environmental impacts.”

Striking gold with global implications

The study estimates that U.S. coal ash contains 11 million tons of rare earth elements. 

That’s nearly eight times the country’s known domestic reserves. 

This is the first national assessment of coal ash as a resource, presenting a new way to strengthen America’s supply of critical minerals.

Unlike traditional mining, coal ash extraction has a key advantage. 

The burning process has already separated the minerals from their original ore. 

This reduces the need for energy-intensive refining steps.

“There’s huge volumes of this stuff all over the country,” said Davin Bagdonas, a research scientist at the University of Wyoming. “And the upfront process of extracting the (mineral host) is already taken care of for us.”

Regional variations

The study reveals that not all coal ash is the same. 

Different regions contain varying concentrations of rare earth elements, affecting how easily they can be extracted. 

Coal ash from the Appalachian Basin has the highest concentration, averaging 431 milligrams per kilogram. 

However, only 30% is easily recoverable. Coal from the Powder River Basin has a lower concentration (264 mg/kg) but a much higher extractability rate of 70%. This makes it a more viable option for large-scale recovery.

“These variations matter because they determine which deposits are most economically viable,” Scanlon explained. 

“This kind of broad analysis has never been done. It provides a foundation for further research.”

Turning potential into reality

While the discovery is promising, challenges remain in making it a practical solution. 

Companies like Element USA are developing the technology and workforce needed to extract rare earth elements from coal ash and mining byproducts.

“The idea of getting rare earth elements out of tailings (mining byproducts) just makes sense,” said Chris Young, chief strategy officer at Element USA. 

“The challenge is turning that common-sense idea into an economic solution.”

The U.S. has a major opportunity with growing investment in domestic rare earth recovery.

By tapping into this overlooked resource, the country could reduce reliance on foreign sources and turn waste into a strategic national asset.

The study is published in the International Journal of Coal Science & Technology.

https://interestingengineering.com/energy/rare-earth-worth-eight-billion-found