จากกรณีประเทศสหรัฐอเมริกาลงนามข้อตกลงการค้าแร่หายากกับประเทศไทย Thai PBS และ Thai PBS Sci & Tech จึงขอพาไปทราบสิ่งที่อาจจะเกิดเมื่อมีเหมืองขุด “แร่แรร์เอิร์ธ” (Rare Earth) ในไทยมากยิ่งขึ้นในอนาคต

สำหรับเรื่องนี้ ดร.สนธิ คชวัฒน์ นักวิชาการด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ ชมรมนักวิชาการสิ่งแวดล้อมไทย ได้ให้ความรู้ผ่านเฟซบุ๊ก “Sonthi Kotchawat” ไว้ว่า

ประเทศสหรัฐอเมริกาลงนามข้อตกลงการค้าและแร่หายากกับ 4 ประเทศคู่ค้าในอาเซียนรวมทั้งประเทศไทย ถึงแม้ชื่อจะบ่งบอกว่า “หายาก” แต่ธาตุเหล่านี้กลับไม่หายากในเปลือกโลกเท่าใดนัก แต่มีความเข้มข้นต่ำ แต่การทำเหมืองและสกัดให้บริสุทธิ์ทำได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง คุณสมบัติทางแม่เหล็ก เคมี และไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้ธาตุเหล่านี้ขาดไม่ได้สำหรับหลายการใช้งาน

โดยการทำเหมืองแร่ธาตุหายากใช้วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การทำเหมืองแบบเปิด (open-pit) หรือการทำเหมืองใต้ดิน เพื่อสกัดเอาแร่จากนั้นจะนำมาบด สกัด และทำให้เข้มข้นเพื่อแยกธาตุหายาก (rare earth elements) ออกจากแร่ชนิดอื่น กระบวนการนี้ใช้พลังงานและน้ำเป็นจำนวนมาก อาจก่อให้เกิดของเสียอันตรายที่มีธาตุกัมมันตรังสี เช่น แร่ทอเรียม และยูเรเนียม แม้ว่าธาตุหายากจะมีความสำคัญต่อเทคโนโลยีสมัยใหม่ แต่การทำเหมืองและการแปรรูปก็ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ทั้งการปนเปื้อนของน้ำ มลพิษทางอากาศ และการกัดเซาะหน้าดิน

ขุด “แร่แรร์เอิร์ธ” (Rare Earth) อันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

1. การทำเหมืองแร่แรร์เอิร์ธอาจสร้างความเสียหายอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมในพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป็นการทำเหมืองที่ผิดกฎหมายและไร้การควบคุม ปัญหาสำคัญประการหนึ่งของการขุดแร่แรร์เอิร์ธคือ แร่ที่นำมาสกัดมักมีทอเรียมและยูเรเนียมผสมอยู่ด้วย ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีกัมมันตภาพรังสี ซึ่งหมายความว่าการแยกแร่แรร์เอิร์ธออกจากแร่เหล่านี้ต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง เนื่องจากของเสียที่เกิดขึ้นจะมีกัมมันตภาพรังสีเช่นกัน

2. หากกากกัมมันตรังสีเหล่านี้ ซึ่งมักไหลลงสู่แหล่งน้ำใต้ดินและลำธาร ซึ่งสร้างความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อม และชุมชนใกล้เคียงที่ต้องพึ่งพาแหล่งน้ำ ซึ่งสามารถพบเห็นได้ในพื้นที่ภูเขาทางตอนใต้ของจีนและตอนเหนือของเมียนมา ซึ่งทั้งสองพื้นที่ถูกนำไปใช้ประโยชน์อย่างหนักเพื่อขุดหา “แร่แรร์เอิร์ธ” (Rare Earth)

3. รายงานจาก Global Witness ซึ่งศึกษาผลกระทบของการทำเหมืองแร่ธาตุหายากในภูมิภาคเหล่านี้ แสดงให้เห็นว่าการทำเหมืองในเมียนมาทวีความรุนแรงขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หลังจากที่จีนเริ่มปิดเหมืองของตนเองและเข้ามาดำเนินการในเมียนมา เมื่อกลางปี พ.ศ. 2565 พบแหล่งทำเหมืองแร่ที่ผิดกฎหมายจากการชะล้างในแหล่งแร่บนภูเขาถึง 2,700 แห่ง ครอบคลุมพื้นที่ขนาดเท่ากับประเทศสิงคโปร์ รายงานว่าเข้าถึงน้ำดื่มที่สะอาดได้ยาก สัตว์ป่ารวมถึงปลาในท้องถิ่นกำลังสูญพันธุ์

นอกจากนี้ กระบวนการชะล้างในแหล่งแร่ยังอาจสร้างความเสียหายให้กับหินที่กำลังถูกสกัดอีกด้วย Global Witness พบว่ามีดินถล่มเกิดขึ้นแล้วกว่า 100 ครั้งในเขตก้านโจวของจีน อันเป็นผลมาจากการสกัดนี้ และภูเขาในเมียนมาสร้างความเสียหายอย่างมากเช่นกัน

ผลกระทบสิ่งแวดล้อมมหาศาล จากการขุดแร่ “แรร์เอิร์ธ” (Rare Earth) แบบไร้มาตรฐาน

แร่หายาก (Rare earth elements) ส่วนใหญ่จะได้มาจากการทำเหมืองด้วยวิธีการที่ต้องขุดหน้าดินและใช้สารเคมีเพื่อชะล้างโลหะออกจากแร่ หรือโดยการเจาะและปั๊มสารเคมีเข้าไปในชั้นหิน เช่น ใช้สารแอมโมเนียมซัลเฟตเพื่อละลายธาตุหายากออกมาแล้วนำมาสกัดด้วยสารเคมีอีกครั้ง ดังนั้นน้ำเสียที่เกิดจากการผลิตจะปนเปื้อนด้วยโลหะหนักปริมาณมาก ถ้าปล่อยทิ้งออกมาจะปนเปื้อนต่อสิ่งแวดล้อม

กระบวนการเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก รวมถึงเกิดการปนเปื้อนของดิน อากาศ และน้ำ ด้วยสารเคมีที่เป็นพิษและวัสดุกัมมันตรังสี เช่น ทอเรียมและยูเรเนียม ซึ่งนำไปสู่ปัญหาระยะยาว เช่น มลพิษที่ปนเปื้อนลงสู่น้ำใต้ดินและของเสียที่สามารถสร้างความเสียหายต่อระบบนิเวศและชุมชนในท้องถิ่นได้

การทำเหมืองแร่หายาก หน่วยราชการไทย เช่น กรมทรัพยากรธรณี กรมอุตสาหกรรมพื้นฐานและเหมืองแร่ จะต้องเตรียมความพร้อมต้องกำหนดหลักการและแนวทางปฏิบัติในการทำเมืองให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ต้องมีมาตรการในการป้องกันและลดผลกระทบจากการปล่อยน้ำเสีย, มาตรการจัดเก็บตะกอนหางแร่, การป้องกันกากตะกอนแร่ทั้งที่เป็นกัมมันตภาพรังสีและไม่เป็นปนเปื้อนน้ำใต้ดินและน้ำผิวดินและระบบนิเวศ, มาตการป้องกันมลพิษทางอากาศ รวมทั้งจะต้องให้ประชาชนเข้ามามีส่วนร่วมและให้ความเห็นว่าสมควรให้มีการดำเนินการในพื้นที่ชุมชนหรือไม่ และควรกำหนดให้โครงการดังกล่าวทุกขนาด จะต้องทำรายงานการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพด้วย

ขั้นตอนการทำเหมืองแร่และสกัดแร่หายากตามมาตรฐานสากล เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

วิธีการทำเหมืองแร่ธาตุหายากตามมาตรฐานจะเริ่มจากการทำเหมืองแบบทั่วไป เช่น การทำเหมืองแบบเปิด(open -pit) หรือการทำเหมืองใต้ดิน (under ground) เพื่อสกัดแร่ จากนั้นจึงผ่านกระบวนการหลายขั้นตอนในการบดหิน (crushing), บดละเอียด (grinding) และการแยกแร่ (beneficiation) เพื่อรวมแร่ธาตุหายากเข้าด้วยกัน แร่ที่ได้จะถูกนำไปผ่านกระบวนการแยกด้วยสารเคมีและวิธีทางกายภาพ เช่น การลอยแร่ด้วยฟองอากาศ (froth flotation) การชะล้างด้วยกรดหรือด่าง (leaching) และการสกัดด้วยตัวทำละลาย (solvent extraction) เพื่อแยกทำให้ธาตุหายากแต่ละชนิดบริสุทธิ์ออกจากส่วนผสม

1. การทำเหมืองและการรวมแร่ : การสกัด (Extraction) เริ่มต้นด้วยการทำเหมืองแบบทั่วไป โดยใช้การทำเหมืองแบบเปิดสำหรับแหล่งแร่ที่อยู่ตื้น หรือการทำเหมืองใต้ดินสำหรับแหล่งแร่ที่อยู่ลึก

2. การขนส่ง : แร่ที่ขุดได้จะถูกขนส่งไปยังโรงงานแปรรูปด้วยระบบปิด

3. การบดและบดละเอียด (Crushing and grinding) : แร่จะถูกบดเป็นผงละเอียดเพื่อปลดปล่อยแร่ธาตุหายากออกจากหินรอบ ๆ จะต้องทำในระบบปิดและใช้อุปกรณ์ระบบกำจัดมลพิษทางอากาศที่มีประสิทธิภาพถึง 99%

4. การแยกแร่ (Beneficiation) : ขั้นตอนนี้จะแยกแร่ธาตุหายากออกจากแร่ที่ไม่ใช่ธาตุหายาก มีวิธีการทั่วไปหลายแบบต้องทำในระบบปิด ได้แก่

4.1 การลอยแร่ด้วยฟองอากาศ (Froth flotation) : เติมสารเคมีลงในกากแร่ที่บดแล้วจากนั้นเป่าฟองอากาศเข้าไป แร่ธาตุหายากจะเกาะกับฟองอากาศลอยขึ้นมา ขณะที่แร่ชนิดอื่นจมลง

4.2 การแยกด้วยแม่เหล็กและไฟฟ้าสถิต (Magnetic and electrostatic separation) : ใช้วิธีการทางแม่เหล็กหรือไฟฟ้าเพื่อแยกอนุภาคแร่แต่ละชนิด

4.3 การชะล้าง (Leaching) : นำแร่ธาตุหายากที่ได้มารวมกันมาละลายด้วยกรดหรือด่างเข้มข้น เพื่อละลายแร่ธาตุออกจากวัสดุอื่น ๆ

4.4 การสกัดด้วยตัวทำละลาย (Solvent extraction) : เป็นวิธีหลักในเชิงพาณิชย์สำหรับการแยกธาตุหายากแต่ละชนิด โดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์เพื่อดึงไอออนของแร่ธาตุหายากออกจากสารละลายที่เป็นน้ำ ทำให้แยกออกมาเป็นสายผลิตภัณฑ์แต่ละสายได้

5. การทำให้บริสุทธิ์ (Refining) : ธาตุที่แยกได้จะถูกนำไปแปรรูปเพิ่มเติม เพื่อให้ได้สารประกอบที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น ออกไซด์โดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่น การแยกด้วยไฟฟ้า (electrolysis) หรือการกลั่นด้วยสุญญากาศ (vacuum distillation)

6. โครงการต้องมีระบบบำบัดน้ำเสียทางฟิสิกส์และเคมีบำบัดสารโลหะหนัก, มีระบบการเก็บกากตะกอนหางแร่และนำไปกำจัดอย่างปลอดภัย เช่น ระบบฝังกลบอย่างปลอดภัย (Secured Landfill), ระบบป้องกันการปนเปื้อนลงน้ำใต้ดินและผิวดิน,ทำลายป่าไม้ให้น้อยที่สุด, ระบบป้องกันสารกัมมันตภาพรังสีจากแร่บางชนิด เช่น ยูเรเนียม ทอเรียม ระบบป้องกันภัยพิบัติจากธรรมชาติ เป็นต้น

📌อ่าน : "แรร์เอิร์ธ" เมื่อแร่หายากกำหนดอำนาจโลก ?

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS  

แหล่งข้อมูลอ้างอิง : globalwitness

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech