来源：十轮网

稀土元素是电子组件的重要原料。随着移动设备、电动汽车、绿色能源需求的提升，人类对稀土元素的需求也水涨船高。目前稀土大多源自于采矿，但采矿有高放射、高污染的问题；此外，目前的稀土回收技术也有高能耗、高污染的状况。还有什么方式，能满足人类对稀土的需求？

2030年，全球稀土需求预计增长152%

稀土元素是17种元素的总称，包含钪和钇，以及镧系元素中的15个元素。虽然名称叫“稀”土，但除了鉕，其他稀土元素当地壳中的含量相当高，铈的含量甚至与铜相近，为地壳含量第25名的元素。

问题是，稀土元素会与其他元素结整合形成合金，难以分离。此外，稀土元素当地壳的分布相当分散，很少有稀土元素集中成易于商业开采的矿床，因此开采难度很高。

但随着电动汽车与绿色能源的需求增加，人类对稀土的需求也提升。光是一台风机，就需要多达600公斤的稀土。根据《ACS publication》上的报告，过去15年，全球对稀土的需求量已经翻倍。目前全球对稀土的年需求量为12.5万吨，根据《MDPI》上的研究，预计2030年的需求量将达31.5万吨，增长幅度152%，全球将面临庞大的需求压力。

目前采矿、回收稀土的技术皆会产生污染

目前全球的稀土大多来自于开采，但因为稀土分布分散，需要大面积开采，因此成本高昂。其次，稀土开采过程也会同时提取钍和铀，这两个是放射性元素，会产生大量的有毒与放射性物质。另外，中国生产的稀土占全球供给量70%以上，中美贸易战突显稀土供应集中的风险。

目前产业界已有回收稀土元素的技术，能够从计算机、手机、电池提取稀土元素。回收技术分为湿法冶金（hydrometallurgical）与火法冶金（pyrometallurgical），但这两种方式都有缺点。

湿法冶金是通过腐蚀性溶液回收稀土元素，但这会产生强酸、强碱等腐蚀性废物。火法冶金使用高温提取稀土，但需要约摄氏1,000度的高温，能源需求大，会产生大量温室气体，以及戴奥辛、呋喃等污染物。

产业界正在开发新稀土回收技术：电沉积

目前产业界正在开发电沉积（electrodeposition）回收稀土的技术，通过低电流提取废弃电子组件的稀土，将它们沉积在特定的位置。迪肯大学（Deakin University）的资深研究人员Cristina Pozo-Gonzalo表示，她们的团队与西班牙的Tecnalia研究中心合作，优化回收钕的技术。

钕具有优异的磁性，大量应用于手机、硬盘、电动汽车、风机等设备，是需求量相对大的稀土元素。Pozo-Gonzalo设计一种环保型成分的电解液，回收过程不会产生副产物，也提升回收的钕金属数量。此外，回收时的设备工作温度不超过摄氏100度，也降低温室气体的排放。目前研究团队已在实验室进行概念验证，接下来要研究如何量产。

对抗全球暖化已势在必行，电动汽车、绿色能源产业正在起飞，但它们需要庞大的稀土元素，同样也会造成环境的负担。除了开采与传统回收技术，产业界也积极寻找新的回收工艺，期望降低污染，提升对环境的友善程度。

参考资料

《The Conversation》、《Ensia》、《ACS Publications》、《MDPI》