Cercetători din China au construit un robot de mici dimensiuni care se plimbă singur printre dune și extrage fier din nisip, o invenție care pare desprinsă din „Dune”, celebrul roman științifico-fantastic al lui Frank Herbert. În carte, uriașe fabrici mobile traversează nisipurile planetei Arrakis pentru a strânge „mirodenia”, cea mai prețioasă resursă din univers. Versiunea din lumea reală este mult mai modestă ca dimensiuni, dar ideea este aceeași: o mașinărie care străbate deșertul și adună din el ceva valoros, scrie South China Morning Post.
Robotul a fost dezvoltat de cercetători de la Universitatea Tarim și testat în deșertul Taklamakan, din regiunea Xinjiang, în nord-vestul Chinei. Este cel mai mare deșert al țării și al doilea cel mai mare deșert de nisipuri mișcătoare din lume, întinzându-se pe aproximativ 337.600 de kilometri pătrați, adică o suprafață cam cât a Germaniei.
Alegerea acestui loc nu este întâmplătoare. Potrivit studiului publicat de echipă pe 8 octombrie în revista de specialitate Metal Mine, deșertul Taklamakan conține „cantități uriașe de materiale feromagnetice”, adică materiale care pot fi atrase de un magnet, iar cercetări mai vechi estimau că nisipul său conține aproximativ 6% fier.
Problema este că acest fier nu se află concentrat într-un singur loc, ca într-o mină obișnuită, ci este împrăștiat în particule mici, prin tot deșertul.
„Totuși, distribuția lor dispersată și dificultatea colectării au împiedicat recuperarea și valorificarea eficientă a acestor resurse”, au explicat cercetătorii.
Soluția găsită de ei este un robot care funcționează, în esență, ca un magnet uriaș pe șenile. Dispozitivul se deplasează pe nisip, adună nisipul cu ajutorul unor cupe rotative și îl trece printr-un separator în interiorul căruia se află un inel de magneți foarte puternici.
Particulele de fier sunt atrase de un tambur care se rotește și sunt duse spre o zonă în care nu mai există magneți, de unde cad într-un compartiment separat. Restul nisipului, care nu conține materiale magnetice, este aruncat înapoi printr-o altă ieșire.
Totul se face fără apă, prin ceea ce specialiștii numesc separare magnetică uscată, un detaliu esențial într-un loc în care apa este o resursă extrem de rară.
Cercetătorii spun că metodele tradiționale de separare, precum atragerea manuală cu magneți, sortarea cu ochiul liber sau spălarea nisipului, sunt „nepotrivite pentru condițiile extreme ale mediului deșertic”.
De aceea, au conceput un dispozitiv care poate lucra singur, ore întregi, fără intervenția omului.
Unul dintre cele mai surprinzătoare aspecte este cât de puțină energie consumă robotul. Acesta cântărește doar 4,3 kilograme și funcționează cu o baterie de 20.000 de miliamperi-oră, echivalentul unei baterii externe mai mari de telefon. Cu o singură încărcare, a lucrat fără întrerupere timp de 12,5 ore, deplasându-se cu aproximativ 1,5 centimetri pe secundă și rămânând stabil chiar și pe pante de 20 de grade.
În plus, robotul are montat și un panou solar, care i-ar putea prelungi și mai mult timpul de funcționare, ceea ce, într-un deșert cu soare din belșug, este un avantaj important.
Testele din teren au arătat că prototipul a reușit să extragă, în medie, 0,46% material magnetic din nisipul brut. Poate părea puțin, dar materialul recoltat conținea, în medie, aproximativ 28% fier, mult peste concentrația din nisipul obișnuit.
Asta arată, potrivit cercetătorilor, că dispozitivul „este capabil să recupereze și să concentreze preliminar materialele magnetice care conțin fier din nisipul deșertului”.
Pentru China, miza este una economică. Fierul este una dintre cele mai folosite resurse din lume, iar China are rezerve importante, de aproximativ 17 miliarde de tone de minereu brut, potrivit Serviciului Geologic al Statelor Unite, ceea ce o plasează pe locul patru la nivel mondial, după Australia, Rusia și Brazilia. Cu toate acestea, țara își acoperă cea mai mare parte a consumului din importuri. Explicația ține de calitatea minereului: potrivit studiului, resursele de fier ale Chinei au compoziții complexe și concentrații scăzute, ceea ce face ca extracția să fie dificilă și puțin eficientă. Orice nouă sursă de fier, chiar și una neconvențională, precum nisipul unui deșert, poate deveni astfel interesantă.
Robotul pune în evidență și un alt avantaj strategic al Chinei. Magneții folosiți în separator sunt făcuți din neodim, fier și bor, cei mai puternici magneți din pământuri rare disponibili comercial, esențiali pentru producția de mașini electrice și de componente aerospațiale.
China domină la nivel mondial producția acestor magneți, iar la finalul lui 2023 a interzis exportul tehnologiilor necesare pentru fabricarea lor și a impus controale stricte asupra exportului anumitor tipuri de magneți.
