מדענים מפתחים שיטה ידידותית לסביבה להשבת REE מאפר זבוב פחם
חוקרים במכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה, פיתחו שיטה פשוטה לשחזור יסודות אדמה נדירים מאפר זבוב פחם באמצעות נוזל יוני והימנעות מחומרים מסוכנים. במאמר שפורסם בכתב העת Environmental Science & Technology, המדענים מסבירים כי נוזלים יוניים נחשבים כשירים לסביבה וניתנים לשימוש חוזר. אחד במיוחד, betainium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide או [Hbet][Tf2N], ממיס באופן סלקטיבי תחמוצות אדמה נדירות על פני תחמוצות מתכות אחרות. לדברי המדענים, הנוזל היוני גם מתמוסס באופן ייחודי למים בעת חימום ולאחר מכן נפרד לשני שלבים בעת קירור. ביודעו זאת, הם הקימו לבדוק אם הוא יוציא ביעילות ובעדיפות את האלמנטים הרצויים מאפר פחם והאם ניתן לנקות אותו ביעילות, תוך יצירת תהליך בטוח ומייצר מעט פסולת. לשם כך, הצוות טיפל מראש באפר זבוב פחם בתמיסה אלקלית וייבש אותו. לאחר מכן, הם חיממו אפר התלוי במים עם [Hbet][Tf2N], ויצרו פאזה אחת. כאשר התקררו, התמיסות נפרדו. הנוזל היוני חילץ יותר מ-77% מיסודות כדור הארץ הנדירים מחומר טרי, והוא החזיר אחוז גבוה עוד יותר (97%) מאפר שעבר בליה שבילה שנים בבריכת אגירה. החלק האחרון של התהליך היה הוצאת יסודות אדמה נדירים מהנוזל היוני בעזרת חומצה מדוללת. החוקרים מצאו גם שהוספת בטאין במהלך שלב השטיפה הגדילה את כמויות היסודות של אדמה נדירה שחולצו. סקנדיום, איטריום, לנתנום, צריום, ניאודימיום ודיספרוזיום היו בין היסודות ששוחזרו. לבסוף, הצוות בדק את יכולת השימוש החוזרת של הנוזל היוני על ידי שטיפתו במים קרים כדי להסיר עודפי חומצה, ולא מצא שום שינוי ביעילות המיצוי שלו באמצעות שלושה מחזורי שטיפה-ניקוי. "גישה זו עם פסולת נמוכה מייצרת פתרון עשיר ביסודות אדמה נדירים, עם זיהומים מוגבלים, ויכול לשמש למיחזור חומרים יקרים משפע אפר הפחם המוחזק בבריכות אחסון", אמרו המדענים בהצהרה בתקשורת. הממצאים עשויים להיות חיוניים גם לאזורים המייצרים פחם, כמו וויומינג, שמחפשים להמציא מחדש את התעשייה המקומית שלהם מול הירידה בביקוש לדלקים מאובנים.
זמן פרסום: 28 ביוני 2021