O echipă de cercetare a dezvoltat o metodă de reciclare mai eficientă a metalelor valoroase din deșeurile electronice, reducând în același timp semnificativ impactul asupra mediului asociat în mod obișnuit cu reciclarea metalelor. Noul proces reduce costurile și emisiile de gaze cu efect de seră, arată Science Daily.
O echipă de cercetare condusă de James Tour de la Rice University a dezvoltat o metodă de reciclare mai eficientă a metalelor valoroase din deșeurile electronice, reducând în același timp semnificativ impactul asupra mediului asociat în mod obișnuit cu reciclarea metalelor.
Reciclarea metalelor poate reduce nevoia de minerit, ceea ce diminuează daunele asupra mediului asociate cu extragerea materiilor prime, cum ar fi defrișările, poluarea apei și emisiile de gaze cu efect de seră.
„Procesul nostru oferă reduceri semnificative ale costurilor operaționale și ale emisiilor de gaze cu efect de seră, ceea ce îl face un progres esențial în reciclarea durabilă”, a declarat Tour, profesor de chimie T.T. și W.F. Chao și profesor de știința materialelor și nanoinginerie, scrie Science Daily.
Lucrarea echipei de cercetare a fost publicată în Nature Chemical Engineering la 25 septembrie.
Tehnică inovatoare
Noua tehnică îmbunătățește recuperarea metalelor critice și se bazează pe lucrările anterioare ale lui Tour în domeniul eliminării deșeurilor utilizând încălzirea Joule rapidă (FJH). Acest proces implică trecerea unui curent electric printr-un material pentru a-l încălzi rapid la temperaturi extrem de ridicate, transformându-l în diferite substanțe.
Cercetătorii au aplicat procesele de clorinare și de carboclorinare FJH pentru a extrage metale valoroase, inclusiv galiu, indiu și tantal, din deșeurile electronice. Metodele tradiționale de reciclare, cum ar fi hidrometalurgia și pirometalurgia, sunt mari consumatoare de energie, produc fluxuri de deșeuri nocive și implică cantități mari de acid.
În schimb, noua metodă elimină aceste provocări, permițând controlul precis al temperaturii și separarea rapidă a metalelor fără a utiliza apă, acizi sau alți solvenți, reducând semnificativ daunele aduse mediului.
„Încercăm să adaptăm această metodă pentru recuperarea altor metale esențiale din fluxurile de deșeuri”, a declarat Bing Deng, fost student postdoctoral Rice, actual profesor asistent la Universitatea Tsinghua și coautor al studiului.
Rezultate eficiente
Oamenii de știință au constatat că metoda lor separă eficient tantalul din condensatoare, galiul din diodele emițătoare de lumină aruncate și indiul din filmele conductoare solare folosite. Prin controlul precis al condițiilor de reacție, echipa a obținut o puritate a metalului de peste 95% și un randament de peste 85%.
În plus, metoda este promițătoare pentru extracția litiului și a elementelor rare ale Pământului, a declarat Shichen Xu, cercetător postdoctoral la Rice și coautor principal al studiului.
„Această descoperire abordează problema presantă a penuriei de metale critice și a impactului negativ asupra mediului, stimulând în același timp din punct de vedere economic industriile de reciclare la scară globală cu un proces de recuperare mai eficient”, a declarat Xu.
Printre ceilalți autori ai studiului se numără Jaeho Shin, Yi Cheng, Carter Kittrell, Justin Sharp, Long Qian, Shihui Chen și Lucas Eddy de la Departamentul de chimie al Rice și Khalil JeBailey de la Departamentul de știința materialelor și nanoinginerie al Rice.
Agenția pentru Proiecte de Cercetare Avansată în domeniul Apărării, Corpul Inginerilor din Armata SUA, Rice Academy Fellowship și fonduri de pornire de la Tsinghua au sprijinit acest studiu.
