Naukowcy z UMCS opracowali nową metodę odzyskiwania pierwiastków ziem rzadkich
Naukowcy z Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie opracowali nową metodę odzyskiwania pierwiastków ziem rzadkich z baterii niklowo-wodorkowych, tzw. paluszków. Pierwiastki wykorzystywane m.in. do produkcji samochodów elektrycznych i laptopów są kluczowe dla rozwoju nowoczesnego przemysłu.
Kierownik Katedry Chemii Nieorganicznej UMCS prof. Dorota Kołodyńska powiedziała PAP, że jej zespół pozyskuje pierwiastki z akumulatorów niklowo-wodorkowych, czyli popularnych baterii R3 i R6. Tzw. paluszki są sklasyfikowane jako materiał niebezpieczny i podlegają zbiórce. Po zdjęciu obudowy naukowcy wydobywają z wnętrza akumulatorów tzw. masą czarną, w której znajdują się cenne pierwiastki.
„Na bazie wieloletnich badań doszliśmy do wniosku, że m.in. kwas iminodibursztynowy (IDHA) będzie tym ekonomicznym czynnikiem, który pozwoli wydobyć z baterii cenne pierwiastki z grupy lantanowców, takie jak lantan, cer czy neodym, ale też inne pierwiastki, m.in. nikiel, kobalt, cynk” – wyjaśniła prof. Kołodyńska.
Obecnie przy wydzielaniu pierwiastków ziem rzadkich powszechnie stosowane są typowe kwasy i ekstrahenty, czyli ciekłe rozpuszczalniki. W grupie kwasów najczęściej wykorzystuje się kwasy azotowy, siarkowy i chlorowodorowy. Prof. Kołodyńska wyjaśniła, że tego typu kwaśne odpady są trudne do zagospodarowania i przyczyniają się do degradacji środowiska. Dlatego naukowcy z UMCS oparli swoją metodę na bezpiecznych dla człowieka nowych czynnikach biodegradowalnych.
Jak dodała chemiczka, osobnym problemem jest rozdzielenie wydzielonych pierwiastków. Naukowcy wykorzystują do tego sorbenty i materiały hybrydowe. Zespół prof. Kołodyńskiej projektuje je samodzielnie w oparciu o chitozan, alginiany i biowęgiel oraz inne materiały, które można pozyskać niskim kosztem.
Wyjaśniła, że wbrew powszechnej opinii pierwiastki ziem rzadkich wcale nie są takie rzadkie. Niektóre z nich występują w skorupie ziemskiej w ilościach nieco większych niż pospolite pierwiastki, ale są bardzo rozproszone. Stąd potoczna nazwa.
„Pracujemy też nowymi metodami pozyskiwania lantanowców z innych źródeł. Otrzymaliśmy wraz z Instytutem Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią oraz kolegami z Czech i Turcji grant na odzysk lantanowców z np. zużytych paneli fotowoltaicznych i turbin wiatrowych, bo z literatury naukowej wiadomo, że takie pierwiastki mogą się tam znajdować” – powiedziała.
Żyjemy w towarzystwie pierwiastków ziem rzadkich każdego dnia – zauważyła chemiczka. Są w laptopach, komputerach, telefonach, samochodach elektrycznych, turbinach wiatrowych. W Unii Europejskiej znakowane są nimi banknoty. Największymi producentami związków pierwiastków ziem rzadkich, a zarazem miejscami, gdzie są one wydobywane, są Chiny, Stany Zjednoczone i Brazylia.
„Nieliczne kraje dysponują naturalnymi zasobami” – powiedziała prof. Kołodyńska. „Szacuje się, że do 2050 r. zapotrzebowanie na pierwiastki ziem rzadkich o wysokim stopniu czystości będzie rosło ok. 10-15 proc. na rok. Biorąc pod uwagę, że w Europie praktycznie ich nie ma, musimy skupić się na źródłach wtórnych” – dodała.
Zespół prof. Kołodyńskiej publikuje wyniki swoich badań dotyczących odzyskiwania pierwiastków ziem rzadkich, prezentuje je na konferencjach, zamierza opatentować niektóre z rozwiązań i poszukuje inwestorów. Szansę upatruje w inwestycji planowanej w Puławach (Lubelskie).
25 marca br. Grupa Azoty i należąca do kanadyjskiego Mkango Resources spółka Mkango zapowiedziały budowę rafinerii metali ziem rzadkich na terenie puławskich Azotów. Inwestycja potrwa 18 miesięcy w latach 2027-2028. Przedsięwzięcie znalazło się także na liście 47 projektów strategicznych Komisji Europejskiej, które mają na celu zwiększenie strategicznych zdolności w obszarze surowcowym.
Przeczytaj także: Nowe technologie w kopalniach kruszyw
Źródło: naukawpolsce.pap.pl
Last Updated on 2 kwietnia, 2025 by Krzysztof Kotlarski