ያልተዘፈነው ሮክ ዓለማችንን የሚያንቀሳቅሰው፡ ከፍተኛ ደረጃ ያለው የሲሊካ ድንጋይ ለማግኘት በዓለም አቀፍ ደረጃ የሚደረግ ፍለጋ ውስጥ

ብሬክን ሂል፣ አውስትራሊያ – ሐምሌ 7፣ 2025– በኒው ሳውዝ ዌልስ ፀሀይ በተቃጠለ ገጠራማ አካባቢ፣ አንጋፋዋ የጂኦሎጂ ባለሙያ ሳራ ቼን አዲስ የተሰነጠቀውን የኮር ናሙና በትኩረት ትመለከታለች። ድንጋዩ የሚያብረቀርቅ፣ እንደ ብርጭቆ የሚመስል፣ ልዩ የሆነ የስኳር ሸካራነት ያለው ነው። “ያ ጥሩ ነገር ነው” አጉረመረመች፣ አቧራውን እየቆረጠች የእርካታ ፍንጭ። “99.3% SiO₂። ይህ የደም ሥር ለኪሎሜትሮች ሊሮጥ ይችላል።” ቼን ወርቅ ወይም ብርቅዬ መሬቶችን እያደነች አይደለም፤ እየጨመረ የመጣ ወሳኝ፣ ግን ብዙ ጊዜ ችላ የተባለ የኢንዱስትሪ ማዕድን እየፈለገች ነው፡ ከፍተኛ ንፅህናየሲሊካ ድንጋይየቴክኖሎጂ ዘመናችን መሠረት።

ከአሸዋ በላይ ብቻ

ብዙውን ጊዜ በተለምዶ ኳርትሳይት ወይም እጅግ በጣም ንጹህ የአሸዋ ድንጋይ ተብሎ የሚጠራ ሲሆን፣ የሲሊካ ድንጋይ በዋናነት ከሲሊኮን ዳይኦክሳይድ (SiO₂) የተዋቀረ በተፈጥሮ የሚገኝ ድንጋይ ነው። የሲሊካ አሸዋ የበለጠ ትኩረት ቢሰጠውም፣ ከፍተኛ ደረጃ ያለውየሲሊካ ድንጋይክምችቶች የተለያዩ ጥቅሞችን ይሰጣሉ፤ እነሱም የጂኦሎጂካል መረጋጋትን ይጨምራሉ፣ ቆሻሻዎችን ይቀንሳሉ፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች ደግሞ ለትላልቅ እና ለረጅም ጊዜ የማዕድን ቁፋሮ ስራዎች ተስማሚ የሆኑ ከፍተኛ መጠን ያላቸው መጠኖች ናቸው። ማራኪ አይደለም፣ ነገር ግን ሚናው መሠረታዊ ነው።

“ዘመናዊው ዓለም ቃል በቃል በሲሊኮን ነው የሚሰራው” ሲሉ በሲንጋፖር የቴክኖሎጂ ተቋም የቁሳቁስ ሳይንቲስት የሆኑት ዶ/ር አርጁን ፓቴል ያስረዳሉ። “ከስልክዎ ቺፕ ጀምሮ እስከ ጣሪያዎ ላይ ካለው የፀሐይ ፓነል፣ በመስኮትዎ ውስጥ ካለው ብርጭቆ እና ይህንን ዜና የሚያቀርበው የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ድረስ - ሁሉም የሚጀምረው እጅግ በጣም ንፁህ በሆነው ሲሊኮን ነው። እና ለሲሊኮን በጣም ቀልጣፋ እና ወጪ ቆጣቢ ቅድመ ሁኔታ ከፍተኛ ንፁህ በሆነው የሲሊኮን ድንጋይ ነው። ያለሱ፣ አጠቃላይ የቴክኖሎጂ እና የአረንጓዴ ኢነርጂ ሥነ-ምህዳር ይቆማል።”

ዓለም አቀፍ ሩጫ፡ ምንጮች እና ተግዳሮቶች

ፕሪሚየም ለማግኘት የሚደረገው ፍለጋየሲሊካ ድንጋይበዓለም አቀፍ ደረጃ እየተባባሰ ነው። ቁልፍ ተቀማጭ ገንዘቦች የሚገኙት በ፡

አውስትራሊያ፥እንደ ብሬን ሂል እና ፒልባራ ያሉ ክልሎች ሰፊና ጥንታዊ የኳርትዝት ቅርጾችን ያከብራሉ፣ ይህም ወጥነታቸው እና ዝቅተኛ የብረት ይዘታቸው ነው። እንደ አውስትራሊያዊ ሲሊካ ኳርትዝ ሊሚትድ (ASQ) ያሉ ኩባንያዎች ስራቸውን በፍጥነት እያስፋፉ ነው።

ዩናይትድ ስቴተት፥የአፓላቺያን ተራሮች፣ በተለይም በዌስት ቨርጂኒያ እና ፔንስልቬንያ የሚገኙ አካባቢዎች፣ ከፍተኛ የኳርትዝት ሀብቶች አሏቸው። ስፕሩስ ሪጅ ሪጅ ሪሶርስ ሊሚትድ በቅርቡ በዌስት ቨርጂኒያ ከሚካሄደው ዋና ፕሮጀክት ተስፋ ሰጪ የምርመራ ውጤቶችን አስታውቀዋል፣ ይህም የፀሐይ ደረጃ ያለው የሲሊኮን ምርት አቅምን አጉልቶ ያሳያል።

ብራዚል፥በሚናስ ጌራይስ ግዛት ውስጥ የበለፀጉ የኳርትዝታይት ክምችቶች ዋና ምንጭ ናቸው፣ ምንም እንኳን የመሠረተ ልማት ተግዳሮቶች አንዳንድ ጊዜ ምርትን ያደናቅፋሉ።

ስካንዲኔቪያ፦ኖርዌይ እና ስዊድን ከፍተኛ ጥራት ያለው ተቀማጭ ገንዘብ አላቸው፣ ይህም በአውሮፓ የቴክኖሎጂ አምራቾች ዘንድ ለአጭር እና አስተማማኝ የአቅርቦት ሰንሰለቶች ተመራጭ ነው።

ቻይና፡ግዙፍ አምራች ቢሆንም፣ ስለ አካባቢ ጥበቃ ደረጃዎች እና ከአንዳንድ ትናንሽ ማዕድናት የሚመጡ የንጽህና ደረጃዎች ወጥነት ስጋቶች አሁንም አሉ፣ ይህም ዓለም አቀፍ ገዢዎች አማራጭ ምንጮችን እንዲፈልጉ አድርጓቸዋል።

“ውድድሩ ከፍተኛ ነው” ይላሉ የኖርዲክ ሲሊካ ማዕድናት ዋና ሥራ አስፈፃሚ ላርስ ቢጆርንሰን። “ከአስር ዓመታት በፊት ሲሊካ በብዛት የሚገኝ ምርት ነበር። ዛሬ፣ ዝርዝር መግለጫዎች እጅግ በጣም ጥብቅ ናቸው። ድንጋይ ብቻ ሳይሆን ከፍተኛ ንፁህ የሆኑ የሲሊኮን ዋፈርዎችን መሠረት እየሸጥን ነው። እንደ ቦሮን፣ ፎስፈረስ ወይም በአንድ ሚሊዮን ክፍሎች ላይ ያሉ ብረት ያሉ የመከታተያ ንጥረ ነገሮች ለሴሚኮንዳክተር ምርት አስከፊ ሊሆኑ ይችላሉ። ደንበኞቻችን የጂኦሎጂካል እርግጠኝነት እና ጥብቅ ሂደት ይፈልጋሉ።”

ከኮሪ ወደ ቺፕ፡ የመንጻት ጉዞ

ጠንካራ የሆነውን የሲሊካ ድንጋይ ለቴክኖሎጂ የሚያስፈልገውን ንፁህ ቁሳቁስ መቀየር ውስብስብ እና ኃይል የሚጠይቅ ሂደትን ያካትታል፡

ማዕድን ማውጣትና መፍጨት፡ግዙፍ ብሎኮች ብዙውን ጊዜ በክፍት ጉድጓድ ውስጥ በሚገኙ ፈንጂዎች ቁጥጥር በሚደረግበት ፍንዳታ ይወገዳሉ፣ ከዚያም ወደ ትናንሽ እና ወጥ የሆኑ ቁርጥራጮች ይቀጠቀጣሉ።

ጥቅም፡የተፈጨው ድንጋይ እንደ ሸክላ፣ ፌልድስፓር እና ብረት ተሸካሚ ማዕድናት ያሉ አብዛኛዎቹን ቆሻሻዎች ለማስወገድ መታጠብ፣ ማግኔቲክ መለያየት እና መንሳፈፍ ይደረግበታል።

ከፍተኛ የሙቀት መጠን ማቀነባበር፡ከዚያም የተጣሩት የኳርትዝ ቁርጥራጮች ለከፍተኛ ሙቀት ይጋለጣሉ። በውሃ ውስጥ በሚገኙ ቅስት ምድጃዎች ውስጥ፣ ከካርቦን ምንጮች (እንደ ኮካ ኮላ ወይም የእንጨት ቺፕስ) ጋር ምላሽ በመስጠት የብረታ ብረት ደረጃ ሲሊከን (MG-Si) ያመርታሉ። ይህ ለአሉሚኒየም ቅይጥ እና ለአንዳንድ የፀሐይ ሴሎች ጥሬ እቃ ነው።

እጅግ በጣም ጥሩ ማጣሪያ፡ለኤሌክትሮኒክስ (ሴሚኮንዳክተር ቺፕስ) እና ከፍተኛ ብቃት ላላቸው የፀሐይ ሴሎች፣ MG-Si ተጨማሪ ማሻሻያ ይደረግበታል። የሲመንስ ፕሮሰስ ወይም ፈሳሽ የተደረገላቸው የአልጋ ሬአክተሮች MG-Siን ወደ ትሪክሎሮሲላን ጋዝ ይለውጣሉ፣ ከዚያም ወደ ከፍተኛ ንፅህና ይጣራል እና እንደ ፖሊሲሊኮን ኢንጎትስ ይቀመጣል። እነዚህ ኢንጎትዎች እጅግ በጣም ቀጭን በሆኑ ዋፈርዎች የተቆራረጡ ሲሆን የማይክሮቺፕስ እና የፀሐይ ሴሎች ልብ ይሆናሉ።

የማሽከርከሪያ ኃይሎች፡- የአይአይ፣ የፀሐይ ኃይል እና ዘላቂነት

የፍላጎት መጨመር የሚከሰተው በተመሳሳይ ጊዜ በሚከሰቱ አብዮቶች ምክንያት ነው፡

የAI ቡም፦እጅግ በጣም ንፁህ የሲሊኮን ዋፈር የሚያስፈልጋቸው የላቀ ሴሚኮንዳክተሮች የአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ሞተሮች ናቸው። የመረጃ ማዕከላት፣ የAI ቺፕስ እና ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው ኮምፒውቲንግ የማይረኩ ሸማቾች ናቸው።

የፀሐይ ኃይል መስፋፋት፡ታዳሽ ኃይልን የሚገፋፉ ዓለም አቀፍ ተነሳሽነቶች የፎቶቮልታይክ (PV) ፓነሎችን ፍላጎት በከፍተኛ ሁኔታ አሳድረዋል። ከፍተኛ ንፁህ ሲሊኮን ለቀልጣፋ የፀሐይ ሴሎች አስፈላጊ ነው። ዓለም አቀፉ የኢነርጂ ኤጀንሲ (IEA) የፀሐይ ኃይል ማመንጫ አቅም በ2030 በሦስት እጥፍ እንደሚጨምር እና በሲሊኮን አቅርቦት ሰንሰለት ላይ ከፍተኛ ጫና እንደሚፈጥር ይተነብያል።

የላቀ ማኑፋክቸሪንግ፡ከሲሊካ ድንጋይ የተገኘ ከፍተኛ ንፁህ የተዋሃደ ኳርትዝ በሲሊኮን ክሪስታል እድገት፣ በልዩ ኦፕቲክስ፣ በከፍተኛ ሙቀት ላብራቶሪ እና በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ለሚውሉ ክሩብልሎች ወሳኝ ነው።

የዘላቂነት ትራይትሮፕ

ይህ ማዕበል ከፍተኛ የአካባቢ እና ማህበራዊ ስጋቶች የሉትም። የሲሊካ ማዕድን ማውጣት፣ በተለይም ክፍት ጉድጓድ ውስጥ የሚከናወኑ ስራዎች፣ የመሬት ገጽታዎችን ይለውጣል እና ከፍተኛ መጠን ያለው ውሃ ይወስዳል። በክሪስታሊን ሲሊካ (ሲሊኮሲስ) የመተንፈሻ አካላት አደጋ ምክንያት የአቧራ ቁጥጥር ወሳኝ ነው። ኃይልን የሚጠይቁ የማጥራት ሂደቶች ለካርቦን አሻራዎች አስተዋጽኦ ያደርጋሉ።

“ኃላፊነት የሚሰማው ምንጭ እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው” ሲሉ ዋና የፖሊሲሊከን አምራች የሆኑት የቴክሜታልስ ግሎባል የESG ኃላፊ ማሪያ ሎፔዝ አፅንዖት ሰጥተዋል። “የሲሊካ ድንጋይ አቅራቢዎቻችንን በንፅህና ላይ ብቻ ሳይሆን በውሃ አስተዳደር፣ በአቧራ አፈና፣ በመሬት ማገገሚያ ዕቅዶች እና በማህበረሰብ ተሳትፎ ላይ በጥብቅ እንመረምራለን። የቴክኖሎጂ ኢንዱስትሪው አረንጓዴ ማስረጃዎች የሚወሰኑት በንጹህ የአቅርቦት ሰንሰለት ላይ ነው። ሸማቾች እና ባለሀብቶች ይህንን እየጠየቁ ነው።”

የወደፊቱ ጊዜ፡ ፈጠራ እና እጥረት?

እንደ ሳራ ቼን ያሉ የጂኦሎጂ ባለሙያዎች ግንባር ቀደም ናቸው። ጥልቅ ክምችቶችን እና ቀደም ሲል ችላ የተባሉ ቅርጾችን ጨምሮ አዳዲስ ድንበሮችን እያስፋፉ ነው። ከፀሐይ ፓነሎች እና ከኤሌክትሮኒክስ ዕቃዎች የሚገኘውን ሲሊኮን እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል ጥቅሙን እያገኘ ቢሆንም አሁንም ፈታኝ ነው እና በአሁኑ ጊዜ ፍላጎቱን በጣም ትንሽ ብቻ ያቀርባል።

“በአሁኑ ቴክኖሎጂ ተደራሽ የሆነ የተወሰነ መጠን ያለው ኢኮኖሚያዊ አዋጭ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ንፁህ የሆነ የሲሊካ ድንጋይ አለ” ስትል ቼን አስጠነቀቀች፣ የአውስትራሊያ ፀሐይ እየበረረች እያለ ከግንባሯ ላይ ላብን እየጠራረገች። “ያለ አስትሮኖሚካል የማቀነባበሪያ ወጪዎች የንፁህ ዝርዝር መግለጫዎችን የሚያሟሉ አዳዲስ ክምችቶችን ማግኘት እየከበደ ነው። ይህ ድንጋይ… ማለቂያ የለውም። እንደ ስትራቴጂካዊ ሀብት አድርገን ልንይዘው ይገባል።”

ፀሐይ በብሮክ ሂል ማዕድን ላይ ስትጠልቅ፣ በሚያብረቀርቁ ነጭ የሲሊካ ክምችቶች ላይ ረጃጅም ጥላዎችን ስትጥል፣ የአሠራር መጠኑ ጥልቅ እውነትን ያሳያል። ከ AI ድምቀት እና ከፀሐይ ፓነሎች ብርሃን በታች ትሑት፣ ጥንታዊ ድንጋይ ይገኛል። ንጽህናው የቴክኖሎጂ እድገታችንን ፍጥነት የሚወስን ሲሆን፣ ከፍተኛ ደረጃ ያለው የሲሊካ ድንጋይ ዓለም አቀፍ ፍለጋን በዘመናችን ካሉት በጣም ወሳኝ፣ ዝቅተኛ ደረጃ ከተሰጣቸው የኢንዱስትሪ ታሪኮች አንዱ ያደርገዋል።