استخراج عناصر کمیاب برای ساخت تلفن همراه از ضایعات زغال سنگ!

به گزارش می&zwnj;متالز، پژوهش جدیدی که در "دانشگاه رایس" (Rice University) آمریکا انجام شده است، نشان می&zwnj;دهد که شاید بتوان عناصر کمیابی را که برای تلفن&zwnj;های همراه هوشمند و وسایل نقلیه الکتریکی حیاتی به شمار می&zwnj;روند، به جای حفاری زمین، از ضایعات زغال سنگ استخراج کرد."نئودیمیم" (Neodymium)، "یوروپیوم" (Europium)، "تربیوم" (Terbium) و سایر فلزات خاکی کمیاب که زمانی کمتر در مورد آن&zwnj;ها شنیده می&zwnj;شد، در حال حاضر به دلیل خواص مغناطیسی و الکترونیکی سودمند خود، در صفحه نمایش لمسی تلفن همراه، موتور خودرو&zwnj;های الکتریکی، توربین&zwnj;های بادی و سایر فناوری&zwnj;های جدید به کار می&zwnj;روند. استخراج این فلزات، پرهزینه و ناکارآمد است، زیرا مناطق وسیعی از زمین باید حفر شوند تا مقادیر کمی از آن&zwnj;ها استخراج شود."جیمز تور" (James Tour)، پژوهشگر دانشگاه رایس و همکارانش، راهی برای بازیافت این فلزات از "خاکستر بادی" (Fly ash) ارائه داده&zwnj;اند. خاکستر بادی، نوعی پودر سیاه است که هنگام سوزاندن زغال سنگ در نیروگاه&zwnj;ها باقی می&zwnj;ماند.آن&zwnj;ها روشی موسوم به "گرمایش ژول فلاش" (flash joule heating) را به کار برده&zwnj;اند که قرار دادن خاکستر در یک لوله کوارتز و عبور جریان الکتریکی از آن به مدت یک ثانیه را شامل می&zwnj;شود تا بتوان آن را تا ۳۰۰۰ درجه سلسیوس گرم کرد.این گرمایش سریع، کره&zwnj;های شیشه&zwnj;ای میکروسکوپی را در خاکستر حاوی فلزات خاکی کمیاب می&zwnj;شکند. همچنین فلزات را از فسفات به شکل&zwnj;های اکسیدی تبدیل می&zwnj;کند تا با استفاده از اسید&zwnj;های ملایم، به راحتی جدا شوند.تور گفت: هر تن خاکستر بادی، فقط حدود نیم کیلوگرم از عناصر کمیاب خاکی را در بر دارد، اما از آنجا که ما کوه&zwnj;هایی از خاکستر را در اختیار داریم که حاصل ده&zwnj;ها سال سوزاندن زغال سنگ هستند، کل مقدار عناصر خاکی کمیابی که می&zwnj;توانیم استخراج کنیم، بسیار زیاد است.همچنین، پژوهشگران نشان داده&zwnj;اند که می&zwnj;توان از همین فرآیند برای بازیافت فلزات کمیاب خاکی از "گِل قرمز" یا "لجن قرمز" (Red mud) استفاه کرد. گِل قرمز، مواد زاید تولیدشده طی مرحله تولید آلومینیوم را شامل می&zwnj;شود و همچنین از وسایل الکترونیکی دور ریخته&zwnj;شده پس از تبدیل شدن به پودر به دست می&zwnj;آید.تور ادامه داد: فرآیند گرمایش ژول فلاش نیز فلزات سنگین سمی را از این مواد آزاد می&zwnj;کند، اما به راحتی می&zwnj;توان به محض بیرون آمدن، آن&zwnj;ها را به دام انداخت. بقیه خاکستر باقیمانده را نیز می&zwnj;توان با بتن مخلوط کرد تا بازیافت شود.مجوز این فناوری اکنون به شرکتی موسوم به "یونیورسال متر" (Universal Matter) داده شده است که به دنبال توسعه آن و استخراج مقادیر تجاری عناصر کمیاب خاکی است.این پژوهش، در مجله "Science Advances" به چاپ رسید. منبع: عصر اترک