Отходы яичной скорлупы восстанавливают редкоземельные элементы
Совместная группа ученых обнаружила, что скромные отходы яичной скорлупы могут извлекать РЗЭ из воды, предложив новый, экологически чистый метод их извлечения. Исследователи из Школы естественных наук Тринити и iCRAG, исследовательского центра прикладных наук о Земле при Научном фонде Ирландии, опубликовали свои новаторские результаты в международном журнале ACS Omega.
Например, РЗЭ, которые необходимы для технологий, используемых в электромобилях и ветряных турбинах, пользуются растущим спросом, но их относительно мало. В результате ученые должны найти новые способы извлечения их из окружающей среды – и устойчивыми способами, причем нынешние методы часто вредны.
Здесь исследователи обнаружили, что карбонат кальция (кальцит) в яичной скорлупе может эффективно поглощать и отделять эти ценные РЗЭ от воды.
Исследователи поместили яичную скорлупу в растворы, содержащие РЗЭ, при различных температурах: от приятных 25 °C до обжигающих 205 °C и на разные периоды времени — до трех месяцев. Они обнаружили, что элементы могут проникать в яичную скорлупу посредством диффузии вдоль границ кальцита и органической матрицы, а при более высоких температурах редкоземельные элементы создают новые минералы на поверхности яичной скорлупы.
При температуре 90 °C на поверхности яичной скорлупы образовались образования редкоземельного соединения под названием козоит. Когда ситуация стала жарче, яичная скорлупа претерпела полную трансформацию: кальцитовая скорлупа растворилась и была заменена поликристаллическим козоитом.
А при самой высокой температуре 205°C этот минерал постепенно превращался в бастназит — стабильный редкоземельный карбонатный минерал, который используется в промышленности для извлечения РЗЭ для технологических целей.
Этот инновационный метод предполагает, что отходы яичной скорлупы могут быть перепрофилированы в недорогой и экологически чистый материал, который поможет удовлетворить растущий спрос на РЗЭ, поскольку яичная скорлупа со временем задерживает в своей структуре отдельные редкоземельные элементы.
Ведущий автор доктор Реми Рато прокомментировал значимость исследования, заявив: «Это исследование представляет собой потенциально инновационное использование отходов, которое не только предлагает устойчивое решение проблемы восстановления редкоземельных элементов, но также соответствует принципам экономики замкнутого цикла. и валоризация отходов».
Главный исследователь, профессор Хуан Диего Родригес-Бланко, подчеркнул более широкие последствия результатов, добавив: «Превращая отходы яичной скорлупы в ценный ресурс для извлечения редкоземельных элементов, мы решаем критические экологические проблемы, связанные с традиционными методами добычи, и вносим вклад в развитие более зеленых технологий».
Обсудим?
Смотрите также:
