En ny metode til at bruge cellulose til at fjerne neodym fra e-affald er blevet udviklet, hvilket fører til mere effektiv genanvendelse.
Neodym er nødvendigt for rene teknologier som elbiler og vindmøller, og efterspørgslen efter det er steget med omkring 400% i løbet af de sidste 20 år. Minedrift af dette sjældne jordartselement har imidlertid skadelige virkninger på miljøet, hvilket kræver, at mere Nd genvindes fra e-affald. Dens genopretning er også kommet med en række udfordringer. Den vigtigste metode til kommerciel genvinding er opløsningsmiddelekstraktion, men denne metode er lav selektiv, dyr og ikke bæredygtig på grund af brugen af giftige organiske opløsningsmidler.
Forskere ved Penn State University har udviklet en ny metode, hvor ny nanoteknologi bruges til at genvinde neodym fra plantecellulose. Cellulose er billig, vedvarende og rigelig. Tidligere arbejde er blevet udført på cellulosebaserede adsorbenter, men disse har været ineffektive.
Et Penn State forskerhold har udviklet ny bioteknologi kaldet anionisk hår nanocellulose (AHNC), hvor "hår" refererer til cellulosekæder fastgjort til enderne af nanopartikler. Det hårede lag af nanopartiklen er negativt ladet og derved tiltrækker positivt ladede Nd-ioner. Dette adskiller Nd fra andre ioner i det vandige medium, såsom jern-, calcium- og natriumioner, og aggregerer nok Nd-partikler til effektiv genvinding.
Amir Sheikhi, assisterende professor i kemiteknik og biomedicinsk teknik ved Penn State, sagde: "Processen er effektiv med hensyn til fjernelseskapacitet, selektivitet og hastighed. Det kan opnås på få sekunder ved selektivt at fjerne elementer fra nogle testede urenheder. Adskil neodymet."
Processen kan også bruges til at udvinde neodym fra industrielt spildevand, minedrift tailings og permanente magneter, der ikke længere bruges.
"Dette bidrag til genanvendelse af sjældne jordarter vil have en strategisk og økonomisk levedygtig indvirkning på flere industrier," sagde Sheikhi. "Jo mere neodym vi genbruger, jo flere el- og hybridbiler og vindmøller kan vi lave, hvilket reducerer presset på miljøet."
Sheikhi tilføjede, at teamet i øjeblikket undersøger forskellige muligheder for at udvikle kontinuerlige eller semi-batch adsorptionssystemer, som vil bane vejen for opskalering af processen.
