È stato sviluppato un nuovo metodo di utilizzo della cellulosa per rimuovere il neodimio dai rifiuti elettronici, portando a un riciclaggio più efficiente.
Il neodimio è necessario per tecnologie pulite come i veicoli elettrici e le turbine eoliche e la domanda è aumentata di circa il 400 percento negli ultimi 20 anni. Tuttavia, l'estrazione di questo elemento delle terre rare ha effetti dannosi sull'ambiente, richiedendo il recupero di più Nd dai rifiuti elettronici. La sua ripresa ha comportato anche 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 svolto su adsorbenti a base di cellulosa, ma questi sono stati inefficienti.
Un team di ricerca della Penn State ha sviluppato una nuova biotecnologia chiamata nanocellulosa anionica per capelli (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 con carica positiva. Questo separa Nd da altri ioni nel mezzo acquoso, come ioni ferro, calcio e sodio, e aggrega abbastanza particelle di 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 elementi da alcune impurità testate. Separare il neodimio ."
Il processo può essere utilizzato anche per estrarre neodimio da acque reflue industriali, residui minerari e magneti permanenti che non vengono più utilizzati.
"Questo contributo al riciclaggio delle terre rare avrà un impatto strategico ed economicamente valido su diversi settori", ha affermato 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 aumentare il processo.
