مواد معدنی بیشتر آن‌چه که ما برای ساخت و تولید استفاده می‌کنیم از جمله سنگ‌ها و خاک را تشکیل می‌دهند. اما اگر نگران از بین رفتن مواد معدنی مهم برای صنعت هستید، احتمالا می‌توانید نفس راحتی بکشید؛ چراکه اغلب مواد معدنی که ما از آن‌ها استفاده می‌کنیم دارای منابع بسیار زیادی هستند. به‌عنوان مثال، آهن حدود 32 درصد از پوسته زمین را تشکیل می‌دهد، بنابراین قبل از آن‌که نگران تمام شدن ذخایر آهن باشید باید به پیدا کردن مکانی که بتوان برای طولانی مدت از آن استفاده کرد، فکر کنید!
اگر یک ماده معدنی را از دست بدهیم احتمالا با مشکل مواجه می‌شویم چراکه هیچ کدام از آن‌ها بر روی زمین باقی نمانده است. مشکل این است که فرایندهای مورد استفاده برای استخراج مواد معدنی بیش از حد گران، دشوار و یا مضر بوده‌اند. اما پس از آن‌که در زمینه تکنولوژی معدن، پیشرفت‌هایی حاصل می‌شود، مواد معدنی که قبلا غیر قابل دسترس بودند، موجود خواهند شد.
با این حال ما با مواد معدنی چه کار می‌کنیم؟ مواد معدنی چیست؟ عرضه سیاره ما چقدر است؟ در این مطلب به توضیح این سوالات خواهیم پرداخت؛ با ما همراه باشید.
مواد معدنی در واقع یک ترکیب شیمیایی است که به‌طور طبیعی در دل زمین تشکیل می‌شود و از نمونه‌های آن می‌توان به زغال سنگ، کوارتز و نمک اشاره کرد. مانند هر چیز دیگری، آن‌ها از عناصر و مواد اولیه‌ای تشکیل شده‌اند که نمی‌توانند به مواد ساده‌تر شکسته شوند. برخی مواد معدنی از تک عنصر تشکیل می‌شوند که از نمونه‌های آن می‌توان به طلا اشاره کرد.
هنگامی‌که ما مقدار مواد معدنی را در جهان ارزیابی می‌کنیم، خواهیم دید که مقدار آن‌ها پیچیده‌تر از مقدار محدودی از منابع است که ما در طول زمان از آن‌ها استفاده می‌کنیم. ذخایر معدنی جهان به‌طور مداوم براساس تخمین مصرف و توانایی تولید فعلی تجدید نظر می‌شود. برای مثال، در سال 1950، ذخایر برآورد شده مس، 100 میلیون تن بود در حالی‌که در طول 50 سال، تولید کنندگان مس جهان 349 میلیون تن را به دست آورده‌اند، اگر برآورد انجام شده در سال 1950 به درستی صورت گرفته بود ما در حال حاضر باید منابع مس را از دست داده باشیم.
برای اکثر مواد معدنی، منابع در طول قرن بیستم افزایش یافته است، هر چند که از سوی دیگر ما نیز از آن‌ها سریع‌تر از قبل استفاده می‌کنیم؛ اما آیا مردم همیشه کمبود مواد معدنی را تجربه خواهند کرد؟ پاسخ این سوال مثبت است.
به عبارت بهتر ما همیشه با کمبود مواد معدنی مواجه هستیم. کمبود و کاهش تولید باعث تحریک معادن جدید و نوآوری‌های تکنولوژیکی جدید و استانداردهای پایین‌تر برای آن‌چه که به‌عنوان سنگ معدن با کیفیت بالا شناخته می‌شود، خواهد شد. ما همچنین از مجموعه گسترده‌ای از مواد معدنی استفاده می‌کنیم، به‌عنوان مثال بیش از 60 عنصر مختلف را می‌توان برای ساخت تراشه یک کامپیوتر استفاده کرد. بسیاری از این مواد معدنی هرگز تا 20 یا 30 سال پیش هیچ کاربرد صنعتی نداشته‌اند و در مقادیر کم تولید شده‌اند که بسیار خطرناک هستند. همچنین، Cryolite، که قبلا بخشی از فرایند تولید آلومینیوم بود، دیگر در دسترس نیست. با این وجود، حتی اگر شما نتوانید این ماده معدنی را در بازار پیدا کنید، هنوز هم رگه‌های کوچکی از این ماده در نقاط مختلف جهان وجود دارد.
باید توجه داشت که افتتاح یک معدن گران قیمت برای استخراج ماده معدنی که هیچ‌کس به آن نیاز ندارد، کاملا بی‌معنی است. با این وجود، ما نمی‌توانیم به تکنولوژی تکیه کنیم تا جایگزین هر معدن قدیمی شود. یک تحقیق در سال 2013، نشان داد که هیچ جایگزین بالقوه‌ای برای استفاده‌های عمده از ده‌ها یا چند فلز حیاتی برای تولید وجود ندارد. برخی از آن‌ها به اندازه کافی فراوان هستند و نیازی به نگرانی در خصوص تمام شدن آن‌ها در آینده نیست. به‌عنوان مثال، 90 درصد از منگنز در ساخت فولاد استفاده می‌شود. این ماده غیر قابل تعویض است و از بین رفتن آن، می‌تواند تولید فولاد جهان را زمین‌گیر کند؛ اما از طرف دیگر منگنز دوازدهمین عنصر شایع در زمین است و ذخایر جهانی سنگ معدن 380 میلیون تن تخمین زده شده است. همچنین سرب یکی دیگر از مواد معدنی غیر قابل جایگزینی است که در ساخت کالاهای متنوعی مانند باتری‌های ماشین استفاده می‌شود. اما با وجود 90 میلیون تن ذخایر در سراسر جهان، ما به هیچ وجه نزدیک به استفاده از آن نیستیم.
سایر مواد معدنی که چالش‌هایی را برای استخراج داشته و تقاضای بیشتری دارند، ممکن است دردسرهای بزرگتری برای تولیدکنندگان ایجاد کنند. عناصر خاکی کمیاب مانند تربیوم، دیسپروزیم و نئودیمیم از این نمونه هستند. اشتباه نکنید؛ پیدا کردن این مواد اصلا سخت نیست اما همان‌طور که در مورد کریولیت گفته شد، به اندازه کافی ذخایر غنی زیادی برای جذب سودآوری وجود ندارد. در عین حال، تقاضا برای این مواد افزایش یافته است، زیرا در بیشتر محصولاتی که در زندگی روزمره مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند: تراشه‌های کامپیوتری و همچنین در آهنرباهای قوی برای بسیاری از فناوری‌های جدید سازگار با محیط زیست مانند توربین‌های بادی و ماشین‌های الکتریکی، کاربردهای فراوانی دارند و این یک مشکل بزرگ است.
استخراج عناصر خاکی کمیاب که در فناوری سبز استفاده می‌شود، به‌طور آشکار کثیف است. همچنین پردازش مواد معدنی نادر زیرزمینی باعث آسیب شدید به زمین می‌شود. از دهه 1980، بیشتر کشورهای جهان در این زمینه محتاطانه عمل کرده‌اند اما مقررات چین به اندازه کافی ضعیف است که می‌تواند عناصر کمیاب خاکی را به قیمت ارزان تولید کند بدون آن‌که با اعتراض فراوان در مورد تاثیرات زیست محیطی مواجه شود.
با اشاره به افزایش مصرف داخلی، چین یک بار در سال 2010 تصمیم گرفت که صادرات مواد معدنی نادر زمین را 40 درصد کاهش و قیمت‌ها را به شدت افزایش دهد، اما بازار برای مقابله با این حرکت تنظیم شد. شرکت‌های ژاپنی تلاش خود را برای کاهش وابستگی به واردات خاک‌های نادر با استفاده از روش‌های تولید جایگزین آغاز کردند. همچنین پاناسونیک و هوندا راهی را برای بازیافت نئودیمیوم از تجهیزات الکترونیکی بلا استفاده و باطری ماشین پیدا کرده‌اند.
می‌توان گفت که کمبود مواد معدنی در زمین وجود ندارد. منابع موجود برای استفاده انسانی، به میل ما برای بهره‌گرفتن و نیز در مقایسه با تمایل ما به پذیرش پیامدهای زیست محیطی استخراج آن‌ها بستگی دارد.
به نسل ماها نمیرسه ولی اینده در خطر است
به این زودی ها تمام شدنی نیست مواد معدنی
علم زمین شناسی واقعا جالب و فوق العاده است.