Quy trình mới tách hiệu quả europium từ rác thải điện tử
Kim loại đất hiếm không thể thiếu đối với nền kinh tế hiện đại. Có thể nói, 17 kim loại đất hiếm là nguyên liệu thô thiết yếu cho quá trình số hóa và chuyển đổi năng lượng. Kim loại đất hiếm được tìm thấy trong điện thoại thông minh, máy tính, màn hình và pin. Thiếu chúng, không có động cơ điện nào hoạt động được và không có tuabin gió nào có thể quay. Châu Âu gần như hoàn toàn phụ thuộc vào nhập khẩu từ Trung Quốc nên nguyên liệu thô này được xem là rất quan trọng.
Tuy nhiên, việc quá trình khai thác kim loại đất hiếm gặp khó khăn vì chúng luôn ở dạng hợp chất trong quặng tự nhiên, chưa kể các nguyên tố này rất giống nhau về mặt hóa học nên rất khó tách rời. Do đó, các quy trình tách truyền thống rất tốn kém về chi phí hóa chất và năng lượng, đòi hỏi một số bước chiết xuất nhất định. Vì thế, việc khai thác và tinh chế các kim loại đất hiếm khá tốn kém, tiêu tốn tài nguyên, mất thời gian và cực kỳ gây hại cho môi trường.
GS. Victor Mougel tại Phòng thí nghiệm Hóa học vô cơ thuộc Viện Kỹ thuật liên bang Thụy Sỹ (ETH Zurich) cho biết: “Kim loại đất hiếm gần như không được tái chế ở châu Âu”. Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học đã đề cập đến phương pháp đơn giản đáng ngạc nhiên để tách và thu hồi hiệu quả europium, kim loại đất hiếm từ hỗn hợp phức tạp bao gồm các kim loại đất hiếm khác.
Marie Perrin, đồng tác giả nghiên cứu, giải thích: “Các phương pháp tách kim loại đất hiếm hiện nay dựa vào hàng trăm kỹ thuật chiết lỏng - lỏng, không hiệu quả, nên việc tái chế europium cho đến nay là không thực tế”.
Trong nghiên cứu mới, các tác giả đã xác định được một loại thuốc thử vô cơ đơn giản cải thiện đáng kể khả năng phân tách, cho phép thu hồi europium chỉ trong vài bước đơn giản với số lượng lớn gấp ít nhất 50 lần so với các phương pháp tách trước đây.
Các nhà nghiên cứu đã được cấp bằng sáng chế cho công nghệ khai thác europium và đang trong quá trình thành lập công ty khởi nghiệp có tên REEcover phục vụ hoạt động thương mại hóa trong tương lai. Các tác giả hiện đang xem xét điều chỉnh quy trình tách các kim loại đất hiếm khác như neodymium và dysprosium, được tìm thấy trong nam châm.
