Έχει αναπτυχθεί μια νέα μέθοδος χρήσης κυτταρίνης για την απομάκρυνση του νεοδυμίου από τα ηλεκτρονικά απόβλητα, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε αποτελεσματικότερη ανακύκλωση.
Το Νεοδύμιο είναι απαραίτητο για καθαρές τεχνολογίες όπως ηλεκτρικά οχήματα και ανεμογεννήτριες, και η ζήτηση για αυτό έχει αυξηθεί κατά περίπου 400% τα τελευταία 20 χρόνια. Ωστόσο, η εξόρυξη αυτού του στοιχείου σπανίων γαίων έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, απαιτώντας την ανάκτηση περισσότερων Nd από τα ηλεκτρονικά απόβλητα. Η ανάκαμψή της έχει επίσης έρθει με μια σειρά προκλήσεων. Η κύρια μέθοδος εμπορικής ανάκτησης είναι η εκχύλιση με διαλύτες, αλλά αυτή η μέθοδος είναι χαμηλή επιλεκτική, δαπανηρή και μη βιώσιμη λόγω της χρήσης τοξικών οργανικών διαλυτών.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Penn State έχουν αναπτύξει μια νέα μέθοδο στην οποία η νέα νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται για την ανάκτηση νεοδυμίου από φυτική κυτταρίνη. Η κυτταρίνη είναι φθηνή, ανανεώσιμη και άφθονη. Προηγούμενες εργασίες έχουν γίνει σε προσροφητικά με βάση την κυτταρίτιδα, αλλά αυτά ήταν αναποτελεσματικά.
Μια ομάδα penn State έχει αναπτύξει νέα βιοτεχνολογία που ονομάζεται ανιονική νανοκυτταρίνη μαλλιών (AHNC), όπου η "τρίχα" αναφέρεται σε αλυσίδες κυτταρίνης που συνδέονται με τις άκρες των νανοσωματιδίων. Το τριχωτό στρώμα του νανοσωματιδίων φορτίζεται αρνητικά, προσελκύοντας έτσι θετικά φορτισμένα ιόντα ND. Αυτό διαχωρίζει τη Nd από άλλα ιόντα στο υδατικό μέσο, όπως τα ιόντα σιδήρου, ασβεστίου και νατρίου, και συγκεντρώνει αρκετά σωματίδια Nd για αποτελεσματική ανάκτηση.
Ο Amir Sheikhi, επίκουρος καθηγητής χημικής μηχανικής και βιοϊατρικής μηχανικής στο Penn State, δήλωσε: «Η διαδικασία είναι αποτελεσματική όσον αφορά την ικανότητα απομάκρυνσης, την επιλεκτικότητα και την ταχύτητα. Μπορεί να επιτευχθεί σε δευτερόλεπτα αφαιρώντας επιλεκτικά στοιχεία από ορισμένες από τις δοκιμασμένες προσμείξεις. Διαχωρίστε το νεοδυμίου."
Η διαδικασία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή νεοδυμίου από βιομηχανικά λύματα, μεταλλευτικά απορρίμματα και μόνιμους μαγνήτες που δεν χρησιμοποιούνται πλέον.
"Αυτή η συμβολή στην ανακύκλωση σπάνιων γαιών θα έχει στρατηγικό και οικονομικά βιώσιμο αντίκτυπο σε αρκετές βιομηχανίες", δήλωσε ο Σεΐχης. "Όσο περισσότερο νεοδύμιο ανακυκλώνουμε, τόσο περισσότερα ηλεκτρικά και υβριδικά αυτοκίνητα και ανεμογεννήτριες μπορούμε να φτιάξουμε, μειώνοντας την πίεση στο περιβάλλον".
Ο Σεΐχης πρόσθεσε ότι η ομάδα διερευνά επί του παρόντος διαφορετικές οδούς για την ανάπτυξη συστημάτων συνεχούς ή ημι-παρτίδας προσρόφησης, τα οποία θα ανοίξουν το δρόμο για κλιμάκωση της διαδικασίας.
