È stato sviluppato un nuovo metodo di utilizzo della cellulosa per rimuovere il neodimio dai rifiuti elettronici, che potrebbe portare a un riciclaggio più efficiente.
Il neodimio è necessario per le tecnologie pulite come i veicoli elettrici e le turbine eoliche e la domanda è aumentata di circa il 400% negli ultimi 20 anni. Tuttavia, l'estrazione di questo elemento delle terre rare ha effetti dannosi sull'ambiente, richiedendo più Nd da recuperare dai rifiuti elettronici. La sua ripresa ha anche comportato una serie di sfide. Il metodo principale per il recupero commerciale è l'estrazione con solvente, ma questo metodo è poco selettivo, costoso e insostenibile a causa dell'uso di solventi organici tossici.
I ricercatori della Penn State University hanno sviluppato un nuovo metodo in cui la nuova nanotecnologia viene utilizzata per recuperare il neodimio dalla cellulosa vegetale. La cellulosa è economica, rinnovabile e abbondante. Il lavoro precedente è stato fatto sugli adsorbenti a base di cellulosa, ma questi sono stati inefficienti.
Un team della Penn State ha sviluppato una nuova biotecnologia chiamata nano cellulosa anionica (AHNC), dove "capelli" si riferisce a catene di cellulosa attaccate alle estremità delle nanoparticelle. Lo strato peloso della nanoparticella è caricato negativamente, attirando così ioni Nd caricati positivamente. Questo separa Nd da altri ioni nel mezzo acquoso, come ferro, calcio e ioni di sodio, e aggrega abbastanza particelle Nd per un recupero efficiente.
Amir Sheikhi, assistente professore di ingegneria chimica e ingegneria biomedica presso la Penn State, ha dichiarato: "Il processo è efficiente in termini di capacità di rimozione, selettività e velocità. Può essere ottenuto in pochi secondi rimuovendo selettivamente gli elementi da alcune delle impurità testate. Separare il neodimio."
Il processo può anche essere utilizzato per estrarre il neodimio dalle acque reflue industriali, dagli sterili minerari e dai magneti permanenti che non vengono più utilizzati.
"Questo contributo al riciclaggio delle terre rare avrà un impatto strategico ed economicamente sostenibile su diverse industrie", ha detto Sheikhi. "Più neodimio ricicliamo, più auto elettriche e ibride e turbine eoliche possiamo produrre, riducendo la pressione sull'ambiente".
Sheikhi ha aggiunto che il team sta attualmente esplorando diverse strade per lo sviluppo di sistemi di adsorbimento continuo o semi-batch, che apriranno la strada per scalare il processo.
