استخراج عناصر کمیاب برای ساخت تلفن همراه از ضایعات ذغال سنگ!
پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود، روشی را برای استخراج عناصر کمیاب مورد نیاز برای ساخت تلفن همراه از ضایعات ذغال سنگ ارایه داده اند.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از نیوساینتیست، پژوهش جدیدی که در "دانشگاه رایس" (Rice University) آمریکا انجام شده است، نشان میدهد که شاید بتوان عناصر کمیابی را که برای تلفن های همراه هوشمند و وسایل نقلیه الکتریکی حیاتی به شمار می روند، بجای حفاری زمین، از ضایعات ذغال سنگ استخراج کرد.
"نئودیمیم" (Neodymium)، "یوروپیوم" (Europium)، "تربیوم" (Terbium) و سایر فلزات خاکی کمیاب که زمانی کمتر در مورد آنها شنیده می شد، هم اکنون به سبب خواص مغناطیسی و الکترونیکی سودمند خود، در صفحه نمایش لمسی تلفن همراه، موتور خودرو های الکتریکی، توربین های بادی و سایر تکنولوژیهای جدید به کار می روند. استخراج این فلزات، پرهزینه و ناکارآمد است برای اینکه مناطق وسیعی از زمین باید حفر شوند تا مقادیر کمی از آنها استخراج شود.
"جیمز تور" (James Tour)، پژوهشگر دانشگاه رایس و همکارانش، راهی برای بازیافت این فلزات از "خاکستر بادی" (Fly ash) ارایه داده اند. خاکستر بادی، نوعی پودر سیاه است که هنگام سوزاندن ذغال سنگ در نیروگاه ها باقی می ماند.
آنها روشی موسوم به "گرمایش ژول فلاش" (flash joule heating) را به کار برده اند که قرار دادن خاکستر در یک لوله کوارتز و عبور جریان الکتریکی از آن به مدت یک ثانیه را شامل می شود تا بتوان آنرا تا ۳۰۰۰ درجه سلسیوس گرم کرد.
این گرمایش سریع، کره های شیشه ای میکروسکوپی را در خاکستر حاوی فلزات خاکی کمیاب می شکند. همین طور فلزات را از فسفات به شکل های اکسیدی تبدیل می کند تا با بهره گیری از اسیدهای ملایم، به آسانی جدا شوند.
تور اظهار داشت: هر تن خاکستر بادی، فقط حدود نیم کیلوگرم از عناصر کمیاب خاکی را در بر دارد اما از آنجائیکه ما کوه هایی از خاکستر را در اختیار داریم که حاصل ده ها سال سوزاندن ذغال سنگ هستند، کل مقدار عناصر خاکی کمیابی که می توانیم استخراج نماییم، بسیار زیاد است.
همچنین، پژوهشگران نشان داده اند که می توان از همین پروسه 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 شود و همین طور از وسایل الکترونیکی دور ریخته شده بعد از تبدیل شدن به پودر به دست می آید.
تور افزود: پروسه گرمایش ژول فلاش نیز فلزات سنگین سمی را از این مواد آزاد می کند اما به آسانی می توان بمحض بیرون آمدن، آنها را به دام انداخت. بقیه خاکستر باقیمانده را نیز می توان با بتن مخلوط کرد تا بازیافت شود.
مجوز این فناوری حالا 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.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب