Οι επιστήμονες αναπτύσσουν φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο για την ανάκτηση σπάνιων ελαίων από ιπτάμενη τέφρα άνθρακα
Ερευνητές στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Τζόρτζια ανέπτυξαν μια απλή μέθοδο για την ανάκτηση σπάνιων γαιών από ιπτάμενη τέφρα άνθρακα χρησιμοποιώντας ένα ιοντικό υγρό και αποφεύγοντας επικίνδυνα υλικά. Σε μια δημοσίευση στο περιοδικό Environmental Science & Technology, οι επιστήμονες εξηγούν ότι τα ιοντικά υγρά θεωρούνται φιλικά προς το περιβάλλον και είναι επαναχρησιμοποιήσιμα. Ένα από αυτά, το βεταινιούχο δις(τριφθορομεθυλοσουλφονυλ)ιμίδιο ή [Hbet][Tf2N], διαλύει επιλεκτικά τα οξείδια των σπάνιων γαιών έναντι άλλων μεταλλικών οξειδίων. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το ιοντικό υγρό διαλύεται επίσης με μοναδικό τρόπο στο νερό όταν θερμαίνεται και στη συνέχεια διαχωρίζεται σε δύο φάσεις όταν ψύχεται. Γνωρίζοντας αυτό, άρχισαν να ελέγχουν εάν θα μπορούσε να αποσπάσει αποτελεσματικά και κατά προτίμηση τα επιθυμητά στοιχεία από την ιπτάμενη τέφρα άνθρακα και εάν θα μπορούσε να καθαριστεί αποτελεσματικά, δημιουργώντας μια διαδικασία που είναι ασφαλής και παράγει λίγα απόβλητα. Για να το πετύχει αυτό, η ομάδα προεπεξεργάστηκε την ιπτάμενη τέφρα άνθρακα με ένα αλκαλικό διάλυμα και την ξήρανε. Στη συνέχεια, θέρμαναν τέφρα αιωρούμενη σε νερό με [Hbet][Tf2N], δημιουργώντας μια ενιαία φάση. Όταν ψύχθηκαν, τα διαλύματα διαχωρίστηκαν. Το ιοντικό υγρό εξήγαγε περισσότερο από το 77% των στοιχείων σπάνιων γαιών από φρέσκο υλικό και ανέκτησε ένα ακόμη υψηλότερο ποσοστό (97%) από την φθαρμένη τέφρα που είχε παραμείνει για χρόνια σε μια δεξαμενή αποθήκευσης. Το τελευταίο μέρος της διαδικασίας ήταν η αφαίρεση των στοιχείων σπάνιων γαιών από το ιοντικό υγρό με αραιό οξύ. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η προσθήκη βεταΐνης κατά το στάδιο της έκπλυσης αύξησε τις ποσότητες των στοιχείων σπανίων γαιών που εξήχθησαν. Σκάνδιο, ύττριο, λανθάνιο, δημήτριο, νεοδύμιο και δυσπρόσιο ήταν μεταξύ των στοιχείων που ανακτήθηκαν. Τέλος, η ομάδα εξέτασε την επαναχρησιμοποιησιμότητα του ιοντικού υγρού ξεπλένοντάς το με κρύο νερό για την απομάκρυνση της περίσσειας οξέος, χωρίς να διαπιστώσει καμία αλλαγή στην αποτελεσματικότητα της εκχύλισής του μέσω τριών κύκλων έκπλυσης-καθαρισμού. «Αυτή η προσέγγιση χαμηλών αποβλήτων παράγει ένα διάλυμα πλούσιο σε στοιχεία σπάνιων γαιών, με περιορισμένες ακαθαρσίες, και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανακύκλωση πολύτιμων υλικών από την αφθονία της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα που διατηρείται σε δεξαμενές αποθήκευσης», ανέφεραν οι επιστήμονες σε δήλωση στα μέσα ενημέρωσης. Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να είναι κρίσιμα για περιοχές παραγωγής άνθρακα, όπως το Ουαϊόμινγκ, οι οποίες επιδιώκουν να επανεφεύρουν την τοπική τους βιομηχανία ενόψει της μειωμένης ζήτησης για ορυκτά καύσιμα.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Ιουλίου 2022 