随着世界逐渐摆脱化石燃料，对稀土元素 (REE) 的需求只会增加。这些要素对于生产使向绿色能源过渡成为可能的技术至关重要。虽然稀土元素在技术上并不稀有，但大型矿床仅在世界上的少数几个地方（主要是在中国）发现，而且很难开采。

“如果我们想切换到电动汽车到 2035 年，到 2050 年实现净零排放，我们将需要这些金属的新来源。”里贾纳大学研究稀土元素的博士生布伦丹·毕肖普 (Brendan Bishop) 说道。

毕肖普和他的同事一直在研究这些有价值元素的一种潜在新来源：作为废物产生的灰烬燃煤电厂。研究人员对美国和中国煤炭废料中的稀土元素进行了研究，但对加拿大煤炭灰烬的研究却很少。

研究小组分析了艾伯塔省和萨斯喀彻温省燃煤电厂的灰烬样本，以确定灰烬中含有多少稀土元素，以及如何提取它们。虽然加拿大煤灰中的稀土元素浓度与世界其他地区的灰烬中的稀土元素浓度相当，但稀土元素是否均匀分散在整个地区仍然存在疑问。灰颗粒或浓缩在灰烬中发现的某些矿物质中。

Bishop 利用萨斯喀彻温大学（美国萨斯喀彻温省）加拿大光源 (CLS) 的强大 X 射线束线探测火山灰，寻找一种名为钇的稀土元素。他们发现它分布在灰分颗粒内的特定矿物相中，最常见的是硅酸盐或磷酸盐的形式，例如磷钇矿，当煤燃烧时它们保持不变。工作是发表在环境科学与技术。

Bishop 表示，这些数据可以帮助开发一种从灰烬中回收稀土元素的高效且环保的工艺。“当我们开发恢复流程时，这非常重要，因为提取稀土元素“这在技术上具有挑战性。”他说。“在这种情况下，由于它是一种矿石矿物——磷钇矿，也许我们可以使用现有的工艺并对其进行修改以处理煤灰。”

Bishop 表示，从煤灰中提取的稀土元素量将取决于回收过程。但他认为这可能是一个很好的中短期金属来源。浓度不是特别高，但被大量的废煤灰所抵消。整个灰烬的浓度也相当均匀，因此不需要像开采的矿石那样进行复杂的分级。一旦开采工艺完善，它也将比开设新矿快得多，新矿的勘探和生产之间往往有长达 17 年的时间间隔。

从灰烬中回收稀土元素也是迈向循环经济的重要一步。一些灰烬用于制造混凝土，但大多数只是存放在发电厂附近的垃圾填埋场或尾矿池中。

“它不仅消除了环境负担，而且还为我们提供了清洁能源技术所需的金属，”毕夏普说。