AS menggunakan AI untuk mempercepat pemulihan mineral kritikal: daripada “mencari sumber mineral” kepada “mencari sisa”, logik keselamatan rantaian bekalan sedang diubah semula

Dasar mineral kritikal Amerika Syarikat sedang menunjukkan satu perubahan arah yang patut diberi perhatian dalam jangka panjang: keselamatan bekalan tidak lagi hanya bergantung pada lombong baharu, sumber luar negara dan penerokaan jangka panjang, tetapi mula memasukkan “sumber sekunder” seperti sisa industri, magnet yang telah dinyahkhidmat dan air pengeluaran minyak dan gas sebagai aset strategik. Satu kerja yang baru diumumkan oleh pasukan penyelidik Jabatan Tenaga Amerika Syarikat ialah gambaran ringkas kepada perubahan arah ini.

Di Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), para penyelidik telah membangunkan sistem separa autonomi bernama CICERO, yang menggabungkan ejen kecerdasan buatan, robot dan instrumen analisis dengan matlamat untuk mereka bentuk dan mengoptimumkan proses pemulihan mineral kritikal dengan lebih pantas. Pasukan penyelidik berkata bahawa kaedah saringan yang pada asalnya mengambil masa berbulan-bulan malah bertahun-tahun kini boleh diselesaikan dalam beberapa hari. Sistem ini digunakan untuk menguji magnet terpakai dan air sisa yang terhasil daripada pengeluaran minyak dan gas, lalu mencadangkan kaedah untuk mendapatkan semula unsur seperti magnesium, neodimium, praseodimium dan samarium.

Kepentingan kemajuan seperti ini bukan terletak pada sama ada ia segera mengubah landskap perdagangan mineral global, tetapi pada isyaratnya terhadap satu logik persaingan baharu yang sedang terbentuk: rantaian bekalan mineral kritikal sedang berkembang daripada “lombong—peleburan—pemprosesan—pembuatan” kepada sistem dwi-laluan “mineral primer + sisa industri + rangkaian kitar semula + teknologi pemisahan tempatan”.

Persaingan mineral kritikal sedang berkembang dari hulu ke aliran sisa hiliran

Dalam dekad lalu, perbincangan global mengenai mineral kritikal kebanyakannya tertumpu pada taburan rizab sumber primer seperti litium, nikel, kobalt, nadir bumi dan kuprum, kawalan hak perlombongan serta kepekatan geopolitik. Kelebihan China dalam pemprosesan nadir bumi, kedudukan Australia dan Amerika Selatan dalam sumber litium, serta peranan Afrika dan Amerika Latin dalam bekalan mineral, membentuk rangka asas peta sumber global.

Namun tekanan baharu datang dari dua arah. Pertama, permintaan terhadap mineral kritikal daripada kenderaan elektrik, grid kuasa, tenaga angin, industri pertahanan dan pembuatan termaju terus meningkat; kedua, pembangunan lombong primer mempunyai kitaran yang panjang, kelulusan alam sekitar yang kompleks, dan geseran geopolitik yang tinggi, maka bergantung semata-mata pada perlombongan baharu sukar memenuhi tuntutan “pengurangan risiko” rantaian bekalan. Hasilnya, kitar semula sisa dan peredaran bahan bukan lagi sekadar isu alam sekitar, tetapi juga isu keselamatan industri.

Isyarat yang dibawa oleh penyelidikan PNNL ini ialah: jika AI dan automasi dapat memendekkan masa pembangunan proses pemisahan dengan ketara, maka pautan kitar semula berpotensi berubah daripada industri sokongan kepada penstabil dalam rantaian bekalan. Bagi Amerika Syarikat, ini mempunyai nilai strategik yang lebih besar berbanding sekadar menambah pembelian luar negara, kerana sistem kitar semula lebih dekat dengan kelompok pembuatan tempatan dan juga lebih mudah membentuk rangkaian gelung tertutup yang boleh dikawal.

Peranan sebenar AI ialah memampatkan ketidakpastian dalam pembangunan bahan

Cabaran kitar semula bahan bukan sekadar “bagaimana mengekstrak”, tetapi “bagaimana mencari kaedah yang boleh diindustrikan dengan cepat dalam sistem campuran yang kompleks”. Air sisa industri, magnet terpakai, hasil sampingan peleburan dan sisa elektronik biasanya mempunyai komposisi yang rumit, dan laluan eksperimen tradisional memerlukan banyak cubaan dan kesilapan. Perubahan utama CICERO ialah ia menghubungkan carian literatur, reka bentuk eksperimen, pelaksanaan oleh robot dan analisis keputusan, kemudian menjana sejumlah besar cadangan eksperimen sebelum sistem automasi melaksanakan operasinya.Ini bermakna, AI di sini bukan memainkan peranan sebagai “pengganti saintis”, tetapi menukarkan penyelidikan bahan daripada percubaan manual yang perlahan kepada proses yang diparalelkan, dipacu data dan lebih dekat dengan pembuatan keputusan industri. Bagi bidang seperti mineral kritikal yang sangat bergantung pada pemisahan dan penulenan, tetingkap proses dan kebolehlaksanaan ekonomi, peningkatan kecekapan seperti ini mungkin lebih penting daripada sekadar kejayaan algoritma.

Dari sudut rantaian bekalan, pemendekan kitaran penyelidikan bukan membawa kelajuan makmal, tetapi kelajuan pelaksanaan industri. Walaupun proses baharu akhirnya hanya berdaya maju dalam sebahagian aliran sisa, ia tetap akan membantu syarikat menilai dengan lebih cepat: sama ada jenis sisa tertentu berbaloi untuk dikitar semula, di peringkat mana kemudahan kitar semula perlu ditempatkan, bahan kimia dan peralatan apa yang diperlukan, serta sama ada bahan yang dihasilkan boleh masuk ke dalam rantaian bekalan tempatan.

Ini juga merupakan satu lagi bentuk “penyetempatan sumber”

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Amerika Syarikat, Kesatuan Eropah, Jepun dan Korea Selatan semuanya membincangkan penyusunan semula rantaian bekalan mineral kritikal, tetapi kekangan sebenar bagi setiap pihak adalah berbeza. Projek lombong baharu berdepan perbelanjaan modal yang tinggi, tempoh kelulusan yang panjang, dan kekurangan lesen sosial; manakala perolehan luar negara pula terikat oleh geseran perdagangan, kos pengangkutan dan risiko kawalan eksport. Oleh itu, “kitar semula” semakin menjadi laluan yang lebih hampir kepada matlamat dasar industri: ia mungkin tidak menggantikan bijih primer, tetapi boleh menyerap kejutan dan mengurangkan kebergantungan pada satu sumber tunggal.

Perlu diberi perhatian khusus bahawa sampel yang dipilih dalam kajian ini bukanlah bijih abstrak, tetapi magnet terpakai dan air garam terhasil daripada pengeluaran minyak dan gas. Yang pertama menghubungkan pembuatan motor, tenaga angin dan elektronik, manakala yang kedua menunjukkan bahawa mineral kritikal bukan hanya wujud dalam lombong tradisional, tetapi juga dalam aliran logistik sampingan industri tenaga. Ini menunjukkan satu trend yang lebih luas: persaingan rantaian bekalan mineral pada masa depan bukan sekadar persaingan dalam sektor perlombongan, tetapi penyusunan semula sistemik antara industri pembuatan, industri tenaga dan industri kitar semula.

Bagi Amerika Syarikat, penyusunan semula ini boleh membawa tiga manfaat:

1. Mengurangkan kebergantungan sebahagian bahan kritikal terhadap rantaian import; 2. Menukar aliran sisa daripada item kos kepada item aset; 3. Mengukuhkan daya tahan rantaian bekalan melalui keupayaan kitar semula dan pemisahan tempatan.

Rantaian mineral kritikal global sedang berubah daripada “aliran sehala” kepada “aliran kitaran”

Jika kajian ini dilihat dalam struktur perdagangan global, yang dicerminkan bukanlah satu kemajuan teknologi yang terpencil, tetapi perubahan dalam logik perdagangan sumber. Dahulu, perdagangan mineral terutamanya melibatkan eksport bijih mentah dari negara sumber, kemudian beberapa pusat pemprosesan terpilih melakukan pemisahan, peleburan dan pemprosesan bahan. Kini, dengan kemajuan teknologi kitar semula, pendigitalan industri dan peningkatan tuntutan keselamatan rantaian bekalan, semakin banyak ekonomi mahu membina gelung tertutup “bahan pulih—pemprosesan—pembuatan” di dalam negara.

Ini akan mengubah beberapa arah.

Pertama, sebahagian aliran bahan mentah bernilai rendah dalam perkapalan antarabangsa mungkin secara beransur-ansur dialihkan oleh sistem kitar semula tempatan. Kedua, kepentingan rangkaian logistik pelabuhan dan pedalaman akan meningkat, kerana sisa dan bahan pulih sering lebih dekat dengan zon industri pembuatan, bukan kawasan lombong tradisional. Ketiga, instrumen dasar perdagangan akan terus condong ke arah “keselamatan sumber”, khususnya dalam mineral kritikal, pembuatan termaju dan industri tenaga baharu.Dalam konteks ini, prinsip perdagangan bebas di bawah kerangka WTO masih wujud, tetapi keutamaan negara-negara terhadap keselamatan bekalan, rizab strategik dan kawalan rantaian industri telah meningkat dengan ketara. Mineral kritikal bukan lagi sekadar komoditi, tetapi infrastruktur bagi daya saing negara.

Bagi perusahaan, tumpuan pengurusan risiko sedang berubah

Bagi syarikat yang berkaitan dengan kenderaan elektrik, peralatan grid, aeroangkasa dan tenaga nuklear, makna jangka panjang teknologi kitar semula AI ini ialah ia berpotensi membentuk semula strategi perolehan. Dahulu, syarikat lebih menumpukan pada turun naik harga bahan mentah; kini mereka juga perlu mempertimbangkan kebolehtukaran sumber bekalan, ketersediaan bahan kitar semula, sama ada keupayaan pemprosesan berada di dalam negara, serta sama ada bekalan boleh ditukar dengan pantas apabila berlaku kejutan geopolitik.

Perubahan ini menimbulkan keperluan baharu terhadap pengurusan rantaian bekalan:

• Perolehan bahan mentah tidak lagi hanya melihat pasaran spot, tetapi juga kadar kitar semula dan bekalan sumber sekunder;
• Pemilihan pembekal tidak lagi hanya melihat pihak lombong, tetapi juga keupayaan pemisahan dan pemprosesan semula;
• Strategi inventori bukan lagi sekadar “mencegah gangguan bekalan”, tetapi juga perlu menyesuaikan diri dengan turun naik kualiti bahan kitar semula;
• Selain naratif ESG, sistem kitar semula mula menunjukkan nilai ekonomi dan keselamatan yang sebenar.

Bagi industri logistik antarabangsa, ini bermaksud aliran bahan menjadi lebih kompleks, laluan pengangkutan lebih tersebar, dan lebih banyak barangan akan beredar dalam wilayah yang sama, bukannya diangkut merentasi benua dalam jarak jauh. Dalam jangka panjang, perdagangan mineral global mungkin bukan sekadar mengecil, tetapi beralih daripada “pengangkutan bijih mentah jarak jauh” kepada “aliran bahan sekunder yang berasaskan wilayah”.

Penutup: Keselamatan rantaian bekalan masa depan mungkin dibina di atas sisa

Nilai kajian Jabatan Tenaga Amerika Syarikat ini akhirnya bukan sekadar “menggunakan AI untuk mempercepat eksperimen”, tetapi menyediakan arah untuk penyusunan semula rantaian bekalan: dalam era ketidaktentuan yang semakin meningkat, keselamatan sumber tidak semestinya hanya boleh dicapai melalui pembukaan lombong baharu, tetapi juga melalui mentakrif semula sisa, meningkatkan kecekapan kitar semula, dan memendekkan kitaran pembangunan bahan.

Ini menghantar isyarat yang jelas kepada pasaran mineral kritikal global: persaingan masa depan bukan sahaja berlaku di lombong, tetapi juga di makmal; bukan sahaja di pelabuhan perdagangan, tetapi juga dalam aliran sisa industri; bukan sahaja pada siapa yang memiliki sumber, tetapi juga pada siapa yang mampu menukarkan sumber dengan pantas menjadi bahan yang boleh digunakan.

Bagi globalisasi, ini bukanlah pembalikan yang mudah, tetapi satu fasa baharu yang lebih terpecah, lebih berasaskan wilayah, dan lebih dipacu oleh teknologi.