Прорыв в области переработки: редкоземельные металлы можно добывать в 50 раз быстрее
Редкоземы не так уж редки на нашей планете, как следует из названия. Проблема заключается в их недостаточной чистоте. Будучи рудами, они часто смешиваются друг с другом, что делает необходимым сложные и энергоемкие процессы разделения.
Ситуация не становится лучше и позже, когда они используются в телефонах, люминесцентных лампах и электронных компонентах и оказываются в отходах. Однако концентрация желанных элементов в горах электронных отходов значительно выше, чем в земле.
Однако процессы разделения, в которых часто используются различные температуры плавления металлов, требуют огромного количества энергии. Детали должны быть предварительно разобраны, пластик отсортирован, а примеси удалены.
Поэтому переработка всегда остается вторым вариантом, поскольку дешевле добывать редкоземельные металлы напрямую. И горы, то есть фактически свалки, наполненные тоннами важного сырья, остаются лежать вокруг.
Пример европия показывает, что возможно
Это одна из причин, по которой в ETH Zurich был представлен процесс, способный ускорить разделение различных сырьевых материалов в 50 раз. Там был разработан метод извлечения европия, который используется в флуоресцентных лампах, экранах катодно-лучевых трубок (старые добрые ламповые телевизоры), а также в некоторых современных дисплеях.
Однако, поскольку он используется реже, чем в прошлом, цена сырья слишком низка для традиционных процессов переработки. Принцип, с помощью которого энзимы регулируют наш медный баланс, помимо всего прочего, использует многообещающий подход.
Европий восстанавливается с помощью тетратиометаллатов, в данном случае четырех атомов серы и одного атома молибдена или вольфрама. В то время как другие редкоземельные металлы остаются трехвалентными, европий становится двухвалентным. Теперь у него на один электрон больше.
Это означает, что он по-другому реагирует в химических реакциях и может быть легко отделен от других элементов. Считается, что этот принцип настолько хорошо работает в флуоресцентных лампах, что его уже можно использовать.
Остается только надеяться, что такие элегантные способы эффективной и, следовательно, экологичной переработки могут быть найдены и для других элементов. В конце концов, решение было спрятано в эндогенном ферменте.
Источник(и)
