Un team di ricercatori ha recuperato con successo preziosi elementi delle terre rare (REE), che hanno proprietà magnetiche ed elettroniche cruciali per l’elettronica moderna e le tecnologie verdi, dai rifiuti ad alto rendimento.
Il processo che hanno utilizzato è molto delicato per l’ambiente, poiché consuma molta meno energia e riduce il flusso di acido comunemente usato per recuperare gli elementi in una pioggerellina, il che è un enorme passo avanti data la difficoltà di estrarre e riciclare gli elementi della Terra.
Come possiamo assicurarci che gli elementi delle terre rare non si deperiscano nei rifiuti?
Ecco un fatto divertente: gli elementi delle terre rare non sono infatti rari. Se guardi il cerio, vedresti che è più abbondante del rame, e tutti sono più abbondanti dell’oro. Ma, come l’ittrio e lo scandio, questi 15 elementi lantanidi sono ampiamente diffusi e difficili da estrarre dai minerali estratti.
Questo diventa un problema se si pensa al fatto che i REE sono componenti necessari di oltre 200 prodotti in un’ampia gamma di applicazioni, in particolare prodotti di consumo high-tech come telefoni cellulari, dischi rigidi per computer, veicoli elettrici e ibridi e schermi piatti monitor e televisori.
La tecnologia di riscaldamento flash Joule dei ricercatori è stata ideata alcuni anni fa per produrre grafene da qualsiasi fonte di carbonio solido e ora viene attualmente applicata a tre fonti di elementi di terre rare per recuperare metalli delle terre rare: ceneri volanti di carbone, residui di bauxite ed elettronica sciupare.
La nuova tecnica
L’estrazione industriale di questi rifiuti spesso comporta la lisciviazione con acido forte, una tecnica che richiede tempo e dannosa per l’ambiente. Al contrario, i ricercatori hanno riscaldato la cenere volante e altri materiali combinati con il nerofumo per promuovere la conduttività a circa 5.432 gradi Fahrenheit (3.000 gradi Celsius) in un secondo.
Questo processo ha consentito loro di convertire i rifiuti in “specie REE attivate” altamente solubili, secondo lo studio pubblicato su Science Advances.
“La strategia è generale per vari rifiuti”, ha affermato il ricercatore post-dottorato e autore principale Bing Deng, in un comunicato stampa. “Abbiamo dimostrato che i rendimenti di recupero dell’REE sono stati migliorati da ceneri volanti di carbone, residui di bauxite e rifiuti elettronici mediante lo stesso processo di attivazione”.
E l’universalità del processo è ciò che lo rende così promettente: ogni anno vengono creati milioni di tonnellate di residui di bauxite e spazzatura elettronica.
“Il Dipartimento dell’Energia ha stabilito che questa è un’esigenza fondamentale che deve essere risolta”, ha affermato il chimico della Rice University James Tour. “Il nostro processo dice al paese che non dipendiamo più da attività minerarie dannose per l’ambiente o da fonti straniere di elementi delle terre rare”.