Брокен Хилл, Австралия – 7 июли соли 2025– Дар умқи манотиқи аз офтоб сӯхтаи Ню Саут Уэлс, геологи ботаҷриба Сара Чен бодиққат ба намунаи аслии навҷудошуда менигарад. Санг медурахшад, қариб ба шиша монанд аст ва бо сохтори хоси шакарӣ. «Ин чизи хуб аст», - ғур-ғур мекунад вай ва ишорае аз қаноатмандӣ, ки хокро мебурад. «99.3% SiO₂. Ин раги метавонад километрҳо тӯл кашад». Чен тилло ё маъданҳои нодирро шикор намекунад; вай дар ҷустуҷӯи як маъдани саноатии рӯз аз рӯз муҳим, вале аксар вақт нодида гирифташуда аст: тозагии баланд.санги силикатӣ, пояи асри технологии мо.
Бештар аз рег
Санги силикат, ки аксар вақт ҳамчун кварцит ё регсанги бениҳоят холис номида мешавад, санги табиӣ аст, ки асосан аз диоксиди силикат (SiO₂) иборат аст. Дар ҳоле ки реги силикат таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб мекунад, сифати баланд.санги силикатӣКонҳо бартариҳои мушаххас доранд: устувории геологии бештар, ифлосшавии камтар ва дар баъзе мавридҳо, ҳаҷми бузурге, ки барои амалиёти истихроҷи маъдан дар миқёси калон ва дарозмуддат мувофиқанд. Он ҷолиб нест, аммо нақши он асосӣ аст.
Доктор Арҷун Пател, олими мавод дар Институти технологии Сингапур, мефаҳмонад: «Ҷаҳони муосир воқеан аз кремний кор мекунад». «Аз чипи телефони шумо то панели офтобии боми шумо, шишаи тиреза ва сими нахи оптикӣ, ки ин хабарро мерасонад — ҳамааш аз кремнийи ултра-холис оғоз мешавад. Ва муқаддимаи аз ҳама самаранок ва арзонтарини ин кремний санги кремнийи тозаи баланд аст. Бе он, тамоми экосистемаи технологӣ ва энергияи сабз аз кор мемонад».
Шитоби ҷаҳонӣ: Манбаъҳо ва мушкилот
Шикори премиумсанги силикатӣдар саросари ҷаҳон шиддат мегирад. Конҳои калидӣ дар ин ҷо мавҷуданд:
Австралия:Минтақаҳо ба монанди Брокен Хилл ва Пилбара дорои шаклҳои бузурги қадимии кварсит мебошанд, ки бо устувории худ ва миқдори ками оҳанашон қадр карда мешаванд. Ширкатҳо ба монанди Australian Silica Quartz Ltd. (ASQ) фаъолияти худро босуръат густариш медиҳанд.
Иёлоти Муттаҳида:Кӯҳҳои Аппалачӣ, бахусус минтақаҳои Вирҷинияи Ғарбӣ ва Пенсилвания, дорои захираҳои назарраси кварсит мебошанд. Ширкати Spruce Ridge Resources Ltd. ба наздикӣ натиҷаҳои умедбахши таҳлили лоиҳаи асосии худро дар Вирҷинияи Ғарбӣ эълон кард, ки имкониятҳои онро барои истеҳсоли кремнийи дараҷаи офтобӣ таъкид мекунад.
Бразилия:Конҳои бойи кварсит дар иёлати Минас-Жерайс манбаи асосӣ мебошанд, гарчанде ки мушкилоти инфрасохторӣ баъзан истихроҷро бозмедоранд.
Скандинавия:Норвегия ва Шветсия дорои конҳои баландсифат мебошанд, ки истеҳсолкунандагони технологии аврупоӣ онҳоро барои занҷирҳои кӯтоҳтар ва боэътимодтари таъминот афзалтар медонанд.
Чин:Гарчанде ки ин як истеҳсолкунандаи бузург аст, нигарониҳо дар бораи стандартҳои экологӣ ва устувории сатҳи тозагӣ аз баъзе конҳои хурд боқӣ мемонанд, ки харидорони байналмилалиро водор мекунад, ки манбаъҳои алтернативиро ҷустуҷӯ кунанд.
Ларс Бьорнсон, директори генералии Nordic Silica Minerals, мегӯяд: «Рақобат шадид аст. Даҳ сол пеш, кремний як моли калонҳаҷм буд. Имрӯз, хусусиятҳо бениҳоят сахтанд. Мо на танҳо санг мефурӯшем; мо таҳкурсии пластинаҳои кремнийи тозаи баландро мефурӯшем. Унсурҳои микроэлементҳо ба монанди бор, фосфор ё ҳатто оҳан дар сатҳи қисмҳо ба як миллион метавонанд барои ҳосилнокии нимноқилҳо фоҷиабор бошанд. Мизоҷони мо итминони геологӣ ва коркарди дақиқро талаб мекунанд».
Аз кон то чип: Сафари тозакунӣ
Табдил додани санги мустаҳками кремний ба маводи тозаи зарурӣ барои технология раванди мураккаб ва энергияталабро дар бар мегирад:
Истихроҷ ва майдакунӣ:Блокҳои азим аксар вақт тавассути таркиши назоратшаванда дар конҳои кушод истихроҷ карда мешаванд ва сипас ба пораҳои хурдтар ва якхела майда карда мешаванд.
Фоидабахшӣ:Санги майдашуда аз шустан, ҷудокунии магнитӣ ва флотатсия мегузарад, то аксари ифлосҳо, ба монанди гил, шпати фелдс ва минералҳои дорои оҳан тоза карда шаванд.
Коркарди ҳарорати баланд:Сипас пораҳои кварсии тозашуда ба гармии шадид дучор карда мешаванд. Дар кӯраҳои камони зериобӣ, онҳо бо манбаъҳои карбон (ба монанди кокс ё пораҳои чӯб) реаксия карда, кремнийи дараҷаи металлургӣ (MG-Si) истеҳсол мекунанд. Ин ашёи хом барои хӯлаҳои алюминий ва баъзе батареяҳои офтобӣ мебошад.
Ултра-тозакунӣ:Барои электроника (чипҳои нимноқилӣ) ва батареяҳои офтобии баландсифат, MG-Si аз такмилдиҳии минбаъда мегузарад. Раванди Siemens ё реакторҳои қабати моеъшуда MG-Si-ро ба гази трихлорсилан табдил медиҳанд, ки сипас то тозагии ниҳоӣ дистилятсия карда мешавад ва ҳамчун пораҳои полисиликон ҷойгир карда мешавад. Ин пораҳо ба пластинаҳои ултра тунук бурида мешаванд, ки ба қалби микрочипҳо ва батареяҳои офтобӣ табдил меёбанд.
Қувваҳои пешбаранда: зеҳни сунъӣ, энергияи офтобӣ ва устуворӣ
Афзоиши талабот аз инқилобҳои ҳамзамон сарчашма мегирад:
Рушди зеҳни сунъӣ:Нимноқилҳои пешрафта, ки вафлҳои кремнийи тозатарро талаб мекунанд, муҳаррикҳои зеҳни сунъӣ мебошанд. Марказҳои додаҳо, чипҳои зеҳни сунъӣ ва ҳисоббарории баландсифат истеъмолкунандагони сернашаванда мебошанд.
Густариши энергияи офтобӣ:Ташаббусҳои ҷаҳонӣ, ки энергияи барқароршавандаро пеш мебаранд, талаботро ба панелҳои фотоэлектрикӣ (PV) ба таври назаррас афзоиш додаанд. Кремнийи тозагии баланд барои батареяҳои офтобии самаранок муҳим аст. Агентии Байналмилалии Энергетика (IEA) пешгӯӣ мекунад, ки иқтидори PV-и офтобӣ то соли 2030 се маротиба афзоиш хоҳад ёфт, ки ин ба занҷири таъминоти кремний фишори бузурге меорад.
Истеҳсоли пешрафта:Кварси гудохташудаи тозагии баланд, ки аз санги силикат гирифта шудааст, барои тагетҳое, ки дар парвариши кристаллҳои силикат, оптикаи махсус, асбобҳои озмоишгоҳии баландҳарорат ва таҷҳизоти истеҳсоли нимноқилҳо истифода мешаванд, муҳим аст.
Ресмони устуворӣ
Ин шукуфоӣ бидуни нигарониҳои назарраси экологӣ ва иҷтимоӣ нест. Истихроҷи кремний, бахусус истихроҷи маъданҳои кушода, манзараро тағйир медиҳад ва миқдори зиёди обро истеъмол мекунад. Назорати чанг аз сабаби хатари нафаскашии кремнийи кристаллӣ (силикоз) муҳим аст. Равандҳои тозакунии энергияталаб ба изи карбон мусоидат мекунанд.
Мария Лопес, роҳбари ESG дар TechMetals Global, як истеҳсолкунандаи бузурги полисиликон, таъкид мекунад: "Ҷустуҷӯи масъулиятноки манбаъ аҳамияти аввалиндараҷа дорад." "Мо таъминкунандагони сангҳои силикатии худро на танҳо аз рӯи тозагӣ, балки аз рӯи идоракунии об, пахши чанг, нақшаҳои барқарорсозии замин ва ҷалби ҷомеа бодиққат тафтиш мекунем. Эътимодномаҳои сабзи соҳаи технология аз занҷираи таъминоти тоза то сатҳи кон вобастаанд. Истеъмолкунандагон ва сармоягузорон инро талаб мекунанд."
Оянда: Навоварӣ ва норасоӣ?
Геологҳо ба монанди Сара Чен дар сафи пеш қарор доранд. Ҷустуҷӯи конҳо ба марзҳои нав, аз ҷумла конҳои амиқтар ва ташаккулҳои қаблан нодида гирифташуда, ворид мешавад. Коркарди дубораи кремний аз панелҳои офтобии охири ҳаёт ва электроника, ки ба охир расидаанд, маъруфият пайдо мекунад, аммо мушкил боқӣ мемонад ва айни замон танҳо як қисми талаботро қонеъ мекунад.
Чен ҳушдор медиҳад, ки ҳангоми ғуруби офтоби Австралия арақро аз пешониаш пок карда, мегӯяд: «Миқдори маҳдуди санги силикатии аз ҷиҳати иқтисодӣ қобили истифода ва ултра-баландсифат бо технологияи муосир дастрас аст. Дарёфти конҳои наве, ки ба стандартҳои тозагӣ бидуни хароҷоти коркарди астрономӣ ҷавобгӯ бошанд, душвортар мешавад. Ин санг... он беохир нест. Мо бояд ба он ҳамчун захираи стратегӣ муносибат кунем, ки воқеан ҳаст».
Ҳангоме ки офтоб бар болои кони Брокен Хилл ғуруб мекунад ва сояҳои дарозро ба болои захираҳои сафеди дурахшони кремний меандозад, миқёси амалиёт як ҳақиқати амиқро таъкид мекунад. Дар зери садои зеҳни сунъӣ ва дурахши панелҳои офтобӣ як санги хоксор ва қадимӣ пинҳон аст. Покии он суръати пешрафти технологии моро муайян мекунад ва ҷустуҷӯи ҷаҳонии санги кремнийи баландсифатро яке аз муҳимтарин, агар нодида гирифта шавад, достонҳои саноатии замони мо мегардонад.
Вақти нашр: июл-07-2025