Se ha desarrollado un nuevo método de uso de celulosa para eliminar el neodimio de los desechos electrónicos, lo que lleva a un reciclaje más eficiente.
El neodimio es necesario para tecnologías limpias como los vehículos eléctricos y las turbinas eólicas, y su demanda ha aumentado alrededor de un 400 % en los últimos 20 años. Sin embargo, la extracción de este elemento de tierras raras tiene efectos perjudiciales para el medio ambiente, lo que requiere que se recupere más Nd de los desechos electrónicos. Su recuperación también ha venido con una serie de desafíos. El método principal para la recuperación comercial es la extracción por solventes, pero este método es poco selectivo, costoso e insostenible debido al uso de solventes orgánicos tóxicos.
Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania han desarrollado un nuevo método en el que se utiliza nueva nanotecnología para recuperar neodimio de la celulosa vegetal. La celulosa es barata, renovable y abundante. Se han realizado trabajos previos con adsorbentes a base de celulosa, pero estos han sido ineficientes.
Un equipo de investigación de Penn State ha desarrollado una nueva biotecnología llamada nanocelulosa aniónica de cabello (AHNC), donde "cabello" se refiere a las cadenas de celulosa unidas a los extremos de las nanopartículas. La capa peluda de la nanopartícula está cargada negativamente, por lo que atrae iones Nd cargados positivamente. Esto separa el Nd de otros iones en el medio acuoso, como los iones de hierro, calcio y sodio, y agrega suficientes partículas de Nd para una recuperación eficiente.
Amir Sheikhi, profesor asistente de ingeniería química e ingeniería biomédica en Penn State, dijo: "El proceso es eficiente en términos de capacidad de eliminación, selectividad y velocidad. Se puede lograr en segundos mediante la eliminación selectiva de elementos de algunas impurezas probadas. Separar el neodimio ."
El proceso también se puede usar para extraer neodimio de aguas residuales industriales, relaves mineros e imanes permanentes que ya no se usan.
"Esta contribución al reciclaje de tierras raras tendrá un impacto estratégico y económicamente viable en varias industrias", dijo Sheikhi. "Cuanto más neodimio reciclamos, más automóviles eléctricos e híbridos y turbinas eólicas podemos fabricar, lo que reduce la presión sobre el medio ambiente".
Sheikhi agregó que el equipo actualmente está explorando diferentes vías para desarrollar sistemas de adsorción continuos o semicontinuos, lo que allanará el camino para ampliar el proceso.
