Ditemukan Juga di Tambang Batu Bara

KETERGANTUNGAN dunia terhadap unsur tanah jarang komponen vital bagi teknologi modern dan energi hijau mendorong pencarian sumber baru di luar pusat produksi global. Sebuah studi terbaru mengungkap potensi tak terduga: unsur-unsur tersebut ternyata tersembunyi di sekitar lapisan batu bara di Amerika Serikat.

Penelitian yang dilakukan di wilayah Utah dan Colorado bagian barat menemukan batuan yang mengapit lapisan batubara mengandung unsur tanah jarang seperti skandium, yttrium, dan neodymium. Ketiga unsur ini merupakan komponen penting dalam berbagai teknologi, seperti ponsel pintar hingga turbin angin dan kendaraan listrik.

Temuan ini menjadi signifikan di tengah dominasi Tiongkok dalam produksi dan pemrosesan unsur tanah jarang global. Ketergantungan tersebut mendorong Departemen Energi Amerika Serikat untuk mendanai berbagai penelitian guna menemukan sumber alternatif di dalam negeri. “Ada kebutuhan nyata di masyarakat untuk mengembangkan mineral-mineral ini secara domestik,” ujar Lauren Birgenheier, ahli geologi dari Universitas Utah yang terlibat dalam studi tersebut.

Studi ini terinspirasi dari penelitian sebelumnya di kawasan Appalachian yang juga menemukan keterkaitan antara batubara dan unsur tanah jarang. Tim peneliti kemudian mengambil sampel dari enam tambang batubara aktif dan empat tambang nonaktif di Utah tengah dan Colorado barat.

Untuk menganalisis kandungan unsur, para ilmuwan menggunakan dua metode geokimia utama, yakni fluoresensi sinar-X dan spektrometri massa. Metode ini memungkinkan identifikasi jejak 17 unsur tanah jarang dalam sampel batuan.

Hasilnya menunjukkan bahwa antara 24 hingga 45 persen batuan serpih dan batupasir yang berada di sekitar lapisan batubara mengandung setidaknya 200 bagian per juta (ppm) unsur tanah jarang. Sementara itu, seluruh sampel batuan vulkanik yang dianalisis menunjukkan kandungan unsur tersebut pada tingkat yang sama atau bahkan lebih tinggi.

Terakumulasi di Lapisan Sekitar Batubara

Menurut Birgenheier, unsur tanah jarang tidak berada di dalam batubara itu sendiri, melainkan terkonsentrasi di lapisan batuan di atas dan di bawahnya.

“Mereka berada di dalam unit serpih atau lapisan berlumpur yang mengapit batu bara,” ujarnya. Ia menambahkan, kondisi ini membuka peluang eksploitasi yang lebih efisien karena material tersebut dapat diambil bersamaan dengan proses penambangan batubara.

Departemen Energi AS sendiri menetapkan ambang batas sekitar 300 ppm sebagai kadar yang layak secara ekonomi untuk ditambang. Dalam penelitian ini, tim menggunakan batas bawah 200 ppm untuk tujuan eksplorasi awal, sehingga diperlukan studi lanjutan untuk memastikan kelayakan komersialnya.

Peneliti menjelaskan bahwa lapisan batubara di wilayah tersebut terbentuk dari lingkungan rawa gambut purba. Unsur tanah jarang kemungkinan berasal dari abu vulkanik yang mengendap di rawa tersebut, atau dari organisme yang menyerap logam selama hidupnya.

Seiring waktu, material organik tersebut mengalami tekanan dan panas, berubah menjadi batubara. Dalam proses geologis yang berlangsung ribuan hingga jutaan tahun, unsur-unsur logam kemudian dapat larut dan berpindah ke batuan di sekitarnya, membentuk konsentrasi yang terdeteksi saat ini.

Temuan ini membuka peluang baru bagi eksplorasi sumber daya mineral strategis di Amerika Serikat. Selain Utah dan Colorado, penelitian serupa kini tengah dilakukan di berbagai wilayah lain, termasuk kawasan Pantai Teluk, Wyoming, hingga ladang batubara Illinois. Setiap wilayah memiliki sejarah geologi yang berbeda, sehingga potensi kandungan unsur tanah jarang juga bervariasi. Namun, pendekatan ini memberikan arah baru dalam pencarian sumber daya yang sebelumnya tidak diperhitungkan.

Di tengah meningkatnya permintaan global terhadap teknologi energi bersih dan perangkat elektronik, keberadaan sumber baru unsur tanah jarang menjadi sangat penting. Selama ini, keterbatasan pasokan dan konsentrasi produksi di satu negara menjadi tantangan utama dalam rantai pasok global.