لطالما اعتُبر الرمل مجرد مكون أساسي لتضاريسنا، ومادة خام وفيرة غير مكلفة تستخدم في البناء بشكل أساسي وبعض الأغراض الصناعية البسيطة. إلا أن النظرة المتعمقة تكشف عن جوهرة خفية متعددة الأوجه، تحمل في طياتها إمكانيات هائلة تتجاوز حدود التصور التقليدي. هذا المقال يسلط الضوء على ما وراء حبيبات الرمل، ويكشف عن فوائده المتنامية كمصدر للمعادن الحيوية وكمكون أساسي في قلب التكنولوجيا المتقدمة، مرورًا بالصراع الجيوسياسي الدائر حول صناعة الرقائق الإلكترونية وعلاقته الوثيقة بهذه المادة الأرضية، وصولًا إلى التحديات الكبيرة التي تواجه عمليات استخراجه ومعالجته المستدامة.

يُعرف الرمل بأنه مادة حبيبية طبيعية تتكون من جزيئات صخرية مفتتة ناعمة نسبيًا أصغر من الحصى يتراوح حجمها بين 0.063 وحتى 2 مليمتر. أما من الناحية التركيبية، فالرمل ليس مادة موحدة بل يختلف تكوينه المعدني بشكل كبير اعتمادًا على مصدره والعمليات الجيولوجية التي يمر بها.

ويمكن تصنيف الرمل بناء على عدة معايير من أهمها المنشأ والتركيب المعدني ، فمن حيث المنشأ هناك الرمل النهري الذي ينتج عن تفتت الصخور ونقلها بواسطة الأنهار، هذا النوع يتميز بالحبيبات المستديرة أو شبة المستديرة ، وهناك الرمل البحري وهو يتكون نتيجة لتفتت صخور الساحل بفعل حركة الموج وغالبًا يكون مالحًا ويحتاج لمعالجات قبل استخدامه ، كذلك لدينا الرمل الصحراوي المتوفر بكثرة في منطقتنا العربية وهو ينتج من العوامل الميكانيكية والكيميائية للصخور في المناطق الصحراوية القاحلة وتكون حبيباته دقيقة وبزوايا مختلفة بسبب قلة تأثير الماء ، أما الرمل الأحمر فيتميز بمقاومته للعوامل البيئية ولونه المائل إلى الأحمر نتيجة وجود أكاسيد الحديد ، يستخدم في البناء بشكل كبير في بعض المناطق، بينما الرمل الجليدي فيتكون نتيجة تفتت الصخور بواسطة الأنهار في المناطق الجليدية.

أما أذا انتقلنا للحديث عن المعيار الثاني لتصنيف الرمل وهو التركيب المعدني ، فرمل السيليكا يعتبر الأكثر شيوعًا وأهمية ، إذ تنبع أهميته في استخداماته المتمثلة في العديد من التطبيقات الصناعية والتكنولوجية كصناعة الزجاج وأشباه الموصلات والتي أصبحت مصدر قوة لمن يمتلكها ، كذلك يوجد رمل الكالسيت ذو اللون الأقرب إلى البياض والمتكون من كربونات الكالسيوم والمتميز بتفاعله القوي مع الأحماض ، هذه الخاصية جعلته خيار مثالي لتعديل درجة حموضة التربة للزراعة. أيضًا هناك رمل الأوليفين والمتكون بشكل أساسي من سيليكات المغنيسيوم والحديد.

على اليمين رمل السيليكا المستخدم في صناعة الزجاج ، وعلى اليسار بعض أنواع الرمل

المصدر: https://www.cairominerals.com

فوائد الرمل:

تتجاوز فوائد الرمل مجرد استخدامه في البناء والتشييد. فهو يمثل مصدرًا أساسيًا للمعادن الحيوية ويدخل في صميم الصناعات التكنولوجية المتقدمة ، فالتيتانيوم والثوريوم كمعادن لا غنى عنها تدخل في صناعات الالكترونيات المتقدمة والطيران ، وإستخلاص هذه المعادن من الرمال يمثل مصدرًا اقتصاديًا مهمًا ويسهم في تلبية الطلب المتزايد عليها. ولا ننسى أهمية رمل السيليكا كمكون أساسي في صناعة الزجاج المستخدم في الأدوات المنزلية والبناء وشاشات الأجهزة الإلكترونية وأنظمة النقل في الإتصالات كالألياف الضوئية والتي تعتبر بمثابة العمود الفقري للتكنولوجيا الحديثة في نقل معدلات كبيرة من البيانات لمسافات طويلة بين الدول والقارات ، كذلك يمثل إنتاج السيليكون النقي المادة الأساسية في تصينع الرقائق الإلكترونية للدوائر المتكاملة والتي يتم منها تصنيع الحواسيب ومعالجات الأجهزة الإلكترونية وأنظمة الإتصالات الحديثة ، فجودة ونقاء رمل السيليكا المستخدم يؤثر بشكل مباشر على أداء وكفاءة الرقائق الإلكترونية.

ويعتبر صراع صناعة الرقائق الإلكترونية في العصر الحديث قائم أساسًا على التحكم في مصادر رمل السيليكا ذات الجودة العالية لإنتاج السيليكون النقي ، فالدول المصنعة تعتمد على سلاسل الإمداد لرمل السيليكا عالي الجودة ، كما لتطوير معالجة هذا النوع من الرمل وتحويله إلى سيليكون نقي بالدرجة المطلوبة يمثل ميزة تنافسية هائلة.

لذلك، فإن جوهرة الصحراء الخفية ليست مجرد مادة خام بسيطة، الجوهرة  هي عنصر أساسي في تغذية التقنية الحديثة للتصنيع والإنتاج وتشكل جزءًا هام من التنافس الاستراتيجي بين القوى الكبرى.

الخلاصة:

إن الرمل الذي غالبًا ما يُنظر إليه على أنه مادة بسيطة وفي المتناول خصوصًا في الدول الصحراوية وشبة الصحراوية ، يحمل في داخله قيمة استراتيجية واقتصادية متزايدة. فهو ليس فقط مكونًا أساسيًا في بنيتنا التحتية، بل هو أيضًا مصدر للمعادن الحيوية وعنصر لا يمكن الإستغناء عنه في صناعة التكنولوجيا المتقدمة، وخاصة الرقائق الإلكترونية التي تشكل عصب العالم الحديث. ومع ذلك، فإن استغلال هذه الجوهرة الخفية قد يواجه تحديات كبيرة تتعلق بالاستدامة البيئية والمعالجات التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة والموارد ، لذلك من الضرورة إيجاد طرق مبتكرة لاستخراج ومعالجة أنواع الرمل المختلفة وضمان تلبية احتياجات السوق العالمي المتزايدة دون التأثير على البيئة.

المراجع:

• https://shop.almabsat.com/blog
• Miura, Kinya, Kenichi Maeda, Minori Furukawa, and Shosuke Toki. “Physical characteristics of sands with different primary properties.” Soils and Foundations37, no. 3 (1997): 53-64.
• Asfha, Dejen Teklu, Abdul Halim Abdul Latiff, Daniel Asante Otchere, Bennet Nii Tackie-Otoo, Ismailalwali Babikir, Muhammad Rafi, Zaky Ahmad Riyadi, Ahmad Dedi Putra, and Bamidele Abdulhakeem Adeniyi. “Mechanisms of sand production, prediction–a review and the potential for fiber optic technology and machine learning in monitoring.” Journal of Petroleum Exploration and Production Technology14, no. 10 (2024): 2577-2616.
• Oh, Kyunghwan, and Un-Chul Paek. Silica optical fiber technology for devices and components: design, fabrication, and international standards. John Wiley & Sons, 2012.
• Mansour, Mohammad. “Develop a strategic forecast of silica sand based on supply chain decomposition.” International Journal of Engineering (IJE)9, no. 1 (2015): 10.
• Vegliò, Francesco, B. Passariello, and C. Abbruzzese. “Iron removal process for high-purity silica sands production by oxalic acid leaching.” Industrial & engineering chemistry research38, no. 11 (1999): 4443-4448.
• Kim, Yejin, and Tae Sup Yun. “How to classify sand types: A deep learning approach.” Engineering geology288 (2021): 106142.
• Li, Linzhu, and Magued Iskander. “Classification of sand using deep learning.” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering149, no. 11 (2023): 04023103.
• Yao, Ting, and Wei Li. “Quantifying the particle shape and surface roughness of sands.” Bulletin of Engineering Geology and the Environment82, no. 4 (2023): 135.
• https://www.cairominerals.com
• Blott, Simon J., and Kenneth Pye. “Particle size distribution analysis of sand‐sized particles by laser diffraction: an experimental investigation of instrument sensitivity and the effects of particle shape.”Sedimentology53, no. 3 (2006): 671-685.
• Li, Lingjie, Yu Zhang, and Yu Tian. “The Application of Fine Sand in Subgrades: A Review.” Applied Sciences14, no. 15 (2024): 6722.
• Ding, Zhi, Shao-Heng He, YiFei Sun, Tang-Dai Xia, and Qiong-Fang Zhang. “Comparative study on cyclic behavior of marine calcareous sand and terrigenous siliceous sand for transportation infrastructure applications.” Construction and Building Materials283 (2021): 122740.
• نتاري، نسيمة, and مسعودي، حنان. “دراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية لعينات رمل منطقة الطيبات.” PhD diss ., جامعة قاصدي مرباح ورقلة.‎
• Zang, Yun-Xiao, Wei Gong, Hao Xie, Bai-Ling Liu, and Hua-Lin Chen. “Chemical sand stabilization: A review of material, mechanism, and problems.” Environmental Technology Reviews4, no. 1 (2015): 119-132.