Naukowcy z Lublina pracują nad odzyskiwaniem metali ziem rzadkich z baterii
Metale ziem rzadkich często nazywane bywają najważniejszymi surowcami na Ziemi, nowym złotem czy złotem XXI wieku, bo mowa o grupie 17 pierwiastków, bez których trudno wyobrazić sobie funkcjonowanie dzisiejszego świata - nie każdy ma jednak cenne złoża na wyciągnięcie ręki, co stwarza poważne problemy.
Nośniki danych, smartfony, komputery, turbiny wiatrowe, samochody elektryczne, wahadłowce kosmiczne czy broń laserowa - cała nowoczesna elektronika potrzebuje metali ziem rzadkich, tymczasem ich największym producentem są Chiny (całkiem bogate złoża mają też USA i Brazylia), co stwarza poważne zagrożenie dla naszego przyszłego rozwoju.
Metale ziem rzadkich to skarb. Każdy chce je mieć
Co prawda pojawiło się światełko w tunelu, bo Szwedzi poinformowali o znalezieniu na swoim terenie złoża liczącego ok. miliona ton rzadkich minerałów, co otwiera szansę na pierwszą europejską kopalnię (koncesja eksploatacyjna możliwa jeszcze w tym roku), ale zawsze dobrze mieć alternatywę. Szczególnie że leży ona dosłownie na wyciągnięcie ręki, a mówiąc precyzyjniej na śmietniku, bo mowa o technologiach odzyskiwania materiałów ze zużytej elektroniki - nad jedną z nich pracują naukowcy z Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.
Pierwiastki ziem rzadkich są cennym surowcem i jeśli nie mamy dostępu do takich złóż, to przynajmniej powinniśmy się zatroszczyć o to, żeby można było je odzyskać z materiałów wtórnych
Zespół UMCS od kilku lat pracuje nad odzyskiwaniem pierwiastków ziem rzadki z baterii niklowodorkowych potocznie zwanych paluszkami, a swoje badania opisał ostatnio na łamach Chemical Engineering Journal. Co wyróżnia ich proces, to wykorzystanie czynników biodegradowalnych, np. kwasu iminodibursztynowego (IDHA) czy etylenodiaminodibursztynowego (EDDS) zamiast kwasów mineralnych.
Jak wygląda taki proces? Firma recyklingowa dostarcza baterie, z których usuwane są części z tworzyw sztucznych i osłona, bo badaczy interesuje tylko element nazywany masą czarną, gdzie skoncentrowane są pierwiastki. Następnie jest czas na ługowanie, czyli wymywanie pierwiastków za pomocą wspomnianych wyżej czynników, które tworzą połączenia z jonami metali ziem rzadkich, dzięki czemu możliwe jest ich wydobycie.
Dzięki dobraniu odpowiedniego stężenia roztworów, ilości masy czarnej, temperatury, odpowiedniego wymieniacza jonowego itd. w końcowym etapie jesteśmy w stanie uzyskać nie mieszaninę tych pierwiastków, ale roztwory zawierające pojedyncze lantanowce takie, jak lantan, neodym czy holm o wysokim stopniu czystości
