Choć na pierwszy rzut oka chemiczne laboratoria naukowe mają niezbyt wiele wspólnego z konsumencką elektroniką – a przynajmniej w potocznym rozumieniu tej dziedziny – to wieść o pracach UMCS w Lublinie zelektryzuje wiele osób.

Pamiętacie, jak w pandemii zaczęło brakować dosłownie wszystkiego, co wymagało pierwiastków ziem rzadkich, wykorzystywanych m.in. w komputerach, smartfonach, aparatach fotograficznych, telewizorach i całej masie rzeczy, które szeroko określamy mianem RTV/AGD?

Sam kilka tygodni czekałem na aparat Sony, na który obowiązywały zapisy i kolejka w autoryzowanym serwisie i choć było to oczekiwanie na przedmiot zbytkowy, a nie niezbędny do życia, to był to jakiś posmak PRL.

Przerwane łańcuch dostaw i gigantyczne zapotrzebowanie na sprzęt do spotkań/nauki zdalnej sprawiły, że wiele firm nie mogło produkować tak dużo, jak by chciała. I właśnie w tym momencie wkracza projekt chemików z UMCS, którzy potrafią odzyskać cenne pierwiastki ze zużytych baterii!

Czyżby udało się opracować recycling idealny?

Od turbin wiatrowych po smartfony, czyli dlaczego pierwiastki ziem rzadkich są w nowoczesnych technologiach niezastąpione

Zacznijmy od tego, że Unia Europejska jest pechowcem, jeśli chodzi o metale ziem rzadkich. Los zrządził tak, że fizycznie znajdują się one przede wszystkim w Chinach, USA, Australii, Indiach i Rosji, a to w kontekście polaryzacji dzisiejszego świata jest poważnym zagrożeniem oraz barierą w rozwoju technologicznym.

Wiemy już, że w UE z pierwiastkami ziem rzadkich jest krucho (tu mała dygresja – ich potężne złoża, jak na ironię, znajdują się na Ukrainie), a dlaczego są one tak istotne? Otóż bez nich możemy zapomnieć o produkcji m.in.:

• wydajnych silników elektrycznych,
• turbin wiatrowych,
• konsumenckiej elektroniki takiej jak telefony, komputery, tablety, pamięci dyskowe, słuchawki itp.,
• aparatów rentgenowskich czy rezonansu magnetycznego,
• laserów, światłowodów, wyświetlaczy.

Jednym słowem – wszystkiego, co stanowi o sile XXI wieku. Na obecnym etapie wiedzy technologicznej nie potrafimy zastąpić tych metali i jesteśmy skazani na ich poszukiwanie.

W tym momencie możemy płynnie przejść do propozycji lubelskich chemików (choć warto z kronikarskiego obowiązku dodać, że artykuł naukowy, który oznajmił światu nowe możliwości, jest sygnowany przez dwie osoby z UMCS i jedną z Chin), którzy przynoszą nam inną możliwość.

Koło ratunkowe nie tylko na blackout? Zobacz test EcoFlow RIVER 2 Max!

A gdyby tak zamiast szukać nowych złóż, móc sprawnie i wydajnie odzyskiwać metale rzadki ze zużytych baterii, a do tego byłyby to najpopularniejsze ogniwa – czyli tzw. paluszki?

Oddajmy głos szefowej Katedry Chemii Nieorganicznej UMCS, prof. Dorocie Kołodyńskiej, która wyjaśnia przebieg proponowanej metody odzysku:

„Do pracy wykorzystujemy tylko element nazywany masą czarną, gdzie skoncentrowane są interesujące nas pierwiastki. Następnie poddajemy materiał procesowi ługowania, czyli wymywamy pierwiastki właśnie za pomocą mieszaniny roztworów kwasów biodegradowalnych. Tworzą one połączenia z jonami metali ziem rzadkich, dzięki czemu jesteśmy w stanie te pierwiastki wydobyć. (…)

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.”

Na koniec warto dodać, że proces odzysku jest ekologiczny – wykorzystywane są substancje biodegradowalne, więc sam recykling nie dokłada swoich trzech groszy do zanieczyszczania środowiska naturalnego.

Trzymamy kciuki za szybkie wdrożenie tej technologii!

Źródło: Nauka w Polsce.