Det er utviklet en ny metode for å bruke cellulose for å fjerne neodymium fra e-avfall, noe som kan føre til mer effektiv resirkulering.
Neodymium er nødvendig for rene teknologier som elektriske biler og vindturbiner, og etterspørselen etter det har økt med rundt 400% de siste 20 årene. Imidlertid har gruvedrift dette sjeldne jordelementet skadelige effekter på miljøet, noe som krever at mer Nd skal utvinnes fra e-avfall. Oppgangen har også kommet med en rekke utfordringer. Hovedmetoden for kommersiell utvinning er løsningsmiddelutvinning, men denne metoden er lav selektiv, dyr og uholdbar på grunn av bruk av giftige organiske løsningsmidler.
Forskere ved Penn State University har utviklet en ny metode der ny nanoteknologi brukes til å gjenopprette neodymium fra plantecellulose. Cellulose er billig, fornybar og rikelig. Tidligere arbeid er gjort på cellulosebaserte adsorbenter, men disse har vært ineffektive.
Et Penn State-team har utviklet ny bioteknologi kalt anionisk hår nanocellulose (AHNC), hvor "hår" refererer til cellulosekjeder festet til enden av nanopartikler. Det hårete laget av nanopartikkelen er negativt ladet, og tiltrekker seg dermed positivt ladede Nd ioner. Dette skiller Nd fra andre ioner i vandig medium, som jern, kalsium og natriumioner, og samler nok Nd-partikler for effektiv gjenoppretting.
Amir Sheikhi, assisterende professor i kjemiteknikk og biomedisinsk ingeniørfag ved Penn State, sa: "Prosessen er effektiv når det gjelder fjerningskapasitet, selektivitet og hastighet. Det kan oppnås på få sekunder ved å selektivt fjerne elementer fra noen av de testede urenheter. Skill neodymiumet."
Prosessen kan også brukes til å trekke ut neodymium fra industrielt avløpsvann, gruveavfall og permanente magneter som ikke lenger brukes.
«Dette bidraget til resirkulering av sjeldne jordarter vil ha en strategisk og økonomisk levedyktig innvirkning på flere bransjer,» sa Sheikhi. "Jo mer neodymium vi resirkulerer, jo flere elektriske og hybride biler og vindturbiner kan vi gjøre, noe som reduserer trykket på miljøet."
Sheikhi la til at teamet for tiden utforsker forskjellige veier for å utvikle kontinuerlige eller semi-batch adsorpsjonssystemer, noe som vil bane vei for å skalere opp prosessen.
