SO HUU TRI TUE
Thứ sáu, 29/03/2024
  • Click để copy

Mỹ tìm ra lời giải cho bài toán đất hiếm từ rác thải

07:18, 14/02/2022
(SHTT) - Trước vấn đề khan hiếm đất hiếm làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới ngành sản xuất các thiết bị điện tử, các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice tại Mỹ đã tìm ra kỹ thuật mới cho phép chiết xuất các nguyên tố đất hiếm từ rác thải.

Đất hiếm (REE) được biết đến là thành phần cần thiết của hơn 200 sản phẩm trên nhiều ứng dụng, đặc biệt là các sản phẩm tiêu dùng công nghệ cao như điện thoại di động, ổ cứng máy tính, xe điện, xe hybrid, màn hình phẳng và TV.

Trên thực tế, REE không hề hiếm như tên gọi của nó. Tuy nhiên, do sự phân bố không tập trung và rất khó chiết xuất từ các khoáng chất đã khai thác đã khiến nó trở nên "khan hàng" như hiện nay.

Theo công trình nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Science Advances mới đây, để giải quyết vấn đề này, cách đây vài năm, các nhà khoa học từ Đại học Rice của Mỹ đã nghĩ ra kỹ thuật nung thuần trở tia sáng (FJH) để tạo ra vật liệu graphene từ bất kỳ nguồn rác thải gốc carbon rắn nào và trong một nghiên cứu mới, họ tiếp tục áp dụng thành công phương pháp này cho ba nguồn chất thải - tro bay, cặn bauxite và rác điện tử - để thu hồi kim loại đất hiếm.

dat-hiem-3644-1644659400

Các quả cầu thủy tinh cực nhỏ được tìm thấy trong tro bay có chứa REE. Ảnh: Đại học Rice 

Mỹ từng khai thác các nguyên tố đất hiếm, nhưng cũng thu được rất nhiều nguyên tố phóng xạ. Họ không được phép tái cấp nước để xử lý chúng vì điều này rất tốn kém và để lại hậu quả môi trường, dẫn đến việc dừng hoàn toàn hoạt động khai thác. Ngày nay, phần lớn những gì đã khai thác được chất đống hoặc chôn vùi trong tro bay, sản phẩm phụ của các nhà máy nhiệt điện than.

"Chúng tôi có hàng núi tro bay. Cặn của than cháy là oxit silic, nhôm, sắt và canxi tạo thành thủy tinh xung quanh các nguyên tố vi lượng, khiến chúng rất khó chiết xuất", nhà hóa học James Tour, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết. "Cặn bauxite, đôi khi được gọi là bùn đỏ, là sản phẩm phụ độc hại của quá trình sản xuất nhôm, trong khi chất thải điện tử bắt nguồn từ các thiết bị lỗi thời như máy tính và điện thoại thông minh".

Quá trình khai thác công nghiệp các nguồn chất thải này thường kéo theo việc rửa trôi bằng axit mạnh, vừa tốn nhiều thời gian vừa có hại cho môi trường. Trong phương pháp mới của Đại học Rice, các nhà nghiên cứu đã đốt nóng tro bay và các vật liệu khác kết hợp với muội than để tăng tính dẫn lên khoảng 3.000 độ C trong một giây. Điều đó cho phép họ chuyển đổi chất thải thành các loại REE hoạt hóa cao, với những đặc tính từ trường và điện tử quan trọng cho thiết bị điện tử và công nghệ xanh.

Tour cho biết kỹ thuật xử lý tro bay bằng FJH giúp phá vỡ thủy tinh bao bọc các nguyên tố và chuyển đổi phốt phát REE thành các oxit kim loại dễ hòa tan hơn nhiều. Tính tổng quát của quy trình là điều khiến nó trở nên hứa hẹn vì có hàng triệu tấn cặn bauxite và rác điện tử được tạo ra mỗi năm.

Đoàn Dương

 

Tin khác

Khoa học Công nghệ 1 phút trước
(SHTT) - Robot Emo được đánh giá là robot thế hệ mới, có thể đoán trước nụ cười của người đối diện chỉ trong vòng 0.9 giây, đồng thời cùng lúc tạo ra biểu cảm tương tự trên khuôn mặt mình.
Khoa học Công nghệ 16 giờ trước
(SHTT) - Theo thông cáo báo chí, các chuyên gia tại Đại học Công nghệ Thiên Tân, Trung Quốc mới đây đã tạo ra một loại pin đột phá, vận hành bằng oxy cơ thể, sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
Khoa học Công nghệ 16 giờ trước
(SHTT) - Từ lâu, bia Bỉ đã được biết đến với sự đa dạng, chất lượng xuất sắc và truyền thống lâu đời. Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để làm cho hương vị của loại bia trứ danh này trở nên ngon hơn.
Khoa học Công nghệ 18 giờ trước
(SHTT) - Công ty Honda Việt Nam đã chính thức công bố chiến dịch triệu hồi 221 xe Gold Wing và CBR1000RR. Mục đích của đợt triệu hồi là để kiểm tra hiện tượng phồng cánh bơm xăng nhằm đảm bảo chất lượng tối ưu cho sản phẩm.
Khoa học Công nghệ 19 giờ trước
(SHTT) - Apple đang lên kế hoạch sử dụng Ernie Bot, một công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) do Trung Quốc phát triển, cho các sản phẩm và bản cập nhật sắp tới tại quốc gia này.
Liên kết hữu ích