Са Аракиса у пустињу Такла Макан – Кинези тестирали машину која у пустињи сакупља гвожђе из песка

У култном научнофантастичном роману Френка Херберта Дина, „харвестери“ покретне фабрике прелазе преко пешчаних пространстава измишљене планете Аракис како би извлачиле меланж, познат и као „зачин“. У стварном свету, нови уређај на сличан начин путује кроз пустињу и издваја вредне ресурсе.

Сепаратор заснован на магнетима од ретких земних елемената, који су развили истраживачи са Универзитета Тарим у Синђангу, издваја феромагнетне материјале из песка применом сувог магнетног раздвајања.

Према истраживању тима, објављеном у часопису на кинеском језику Metal Mine, пустиња Такла Макан садржи „огромне количине феромагнетних материјала“, а раније студије процениле су да удео гвожђа у њеном песку износи око шест одсто.

„Међутим, њихова неравномерна распрострањеност и тешкоће у прикупљању спречавале су ефикасно издвајање и коришћење ових ресурса“, навели су истраживачи у раду.

Тестирање у пустињи Такла Макан, другој највећој пустињи на свету са покретним пешчаним динама и највећој пустињи у Кини, показало је да је прототип из сировог песка издвајао у просеку 0,46 одсто магнетног материјала, наводи се у раду.

Просечан укупан удео гвожђа у издвојеном магнетном материјалу износио је око 28 одсто, што указује на то да уређај „може да издваја и делимично концентрише магнетне материјале који садрже гвожђе из пустињског песка“.

Према речима истраживача, уређај омогућава издвајање минерала из пустиње уз малу потрошњу енергије. Прототип се напајао енергијом упоредивом са оном коју обезбеђује велика преносива батерија за пуњење телефона.

Користећи батерију капацитета 20.000 милиампер-часова, гусеничар тежак 4,3 килограма радио је непрекидно 12,5 сати, просечном брзином од 1,5 центиметара у секунди. При томе је задржао стабилност и приликом кретања по падинама нагиба од 20 степени.

Уређај има и уграђену соларну плочу која би могла додатно да повећа његов домет, навели су истраживачи.

Гвожђе је један од најзаступљенијих и најшире коришћених ресурса на свету. Према подацима Геолошког завода Сједињених Америчких Држава (USGS), Кина заузима четврто место у свету по резервама сирове гвоздене руде, са 17 милијарди тона. Испред ње су Аустралија са 59 милијарди тона, Русија са 35 милијарди тона и Бразил са 34 милијарде тона.

Незасита глад за гвожђем

Кина је такође заузела четврто место по производњи употребљиве руде у 2025. години, иза Аустралије, Бразила и Индије. Упркос значајним резервама гвоздене руде, Кина и даље већину својих потреба за овим ресурсом подмирује увозом.

Према кинеском истраживању, налазишта гвоздене руде у тој земљи одликују се сложеним саставом и ниским садржајем гвожђа, што доводи до ниског степена искоришћења и мање ефикасне употребе ресурса.

Истраживачи су навели да су прелиминарна испитивања показала присуство магнетних компоненти које садрже гвожђе у песку пустиње Такла Макан. Раније студије такође су указивале на то да удео гвожђа у пустињском песку износи око шест одсто.

Пустиња Такла Макан простире се на 337.600 квадратних километара, што је приближно површини Немачке.

Један од начина издвајања ових расутих минерала јесте магнетно раздвајање, поступак у којем се материјали сортирају на основу разлика у њиховим магнетним својствима.

Истраживачи су навели да традиционалне ручне методе раздвајања, попут привлачења магнетом, визуелног сортирања и испирања на основу разлика у густини, „нису погодне за екстремне услове пустињског окружења“.

Како би превазишли ове изазове, конструисали су сепаратор за суво магнетно раздвајање који користи прстен од трајних магнета од неодимијума, гвожђа и бора (NdFeB). Они сортирају песак и издвајају магнетне честице.

Кина доминира у производњи трајних магнета од NdFeB-а, најснажнијих комерцијално доступних магнета на бази ретких земних елемената. Они имају кључну улогу у производњи електричних возила и компонената за ваздухопловну индустрију.

Крајем 2023. године Кина је забранила извоз технологија за прераду ретких земних елемената, укључујући технологије неопходне за производњу трајних магнета од неодимијума, гвожђа и бора. Такође је увела строгу контролу извоза одређених врста ових магнета.

Према истраживању, уређај се креће по песку помоћу гусеничног система, док ротирајући механизам за прихват захвата песак лопатицама и убацује га у улаз који води до магнетног сепаратора.

Унутар уређаја, низ трајних магнета од NdFeB-а привлачи магнетне материјале на површину централног бубња. Док се бубањ окреће, гвожђе и други материјали прелазе у зону без магнета, одакле падају у канал за избацивање издвојеног материјала.

У међувремену, немагнетни материјали излазе кроз посебан отвор за испуштање песка.

У јуну 2025. године истраживачки тим спровео је испитивање перформанси прототипа, процењујући његову способност пењања и потрошњу енергије. Утврђено је да уређај може да пређе 18,2 метра за свака три одсто потрошеног капацитета батерије.

Анализа издвојеног магнетног материјала показала је да је укупан удео гвожђа износио око 24 одсто у једном и 32 одсто у другом од два репрезентативна узорка.

Истраживачи су навели да је садржај гвожђа у обогаћеним узорцима био „значајно већи“ него у обичним узорцима силицијумског песка. У издвојеном материјалу били су присутни и елементи попут титанијума и мангана.

„У целини посматрано, магнетни сепаратор осмишљен у овој студији може да омогући почетно издвајање и обогаћивање магнетних материјала који садрже гвожђе из пустињског песка“, навео је тим.

Истраживачи су приметили да су се резултати донекле разликовали између појединачних тестова, што би могло да буде последица неравномерне распоређености феромагнетних компоненти у песку, као и разлика у терену.

Ипак, како су истакли, „укупни трендови остали су доследни, што указује на основну стабилност процеса раздвајања код прототипа“.