نجات عناصر خاکی کمیاب از زباله های الکترونیکی

محقق ایرانی فرآیند جدیدی را برای جداسازی و بازیافت عناصر کمیاب خاکی با استفاده از سلولز گیاهی، یک منبع تجدیدپذیر ارزان قیمت که در کاغذ، پنبه و خمیر کاغذ، مانند دستمال کاغذی نشان داده شده است، پیدا کرد.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل، سازندگان برای ایجاد آهنرباهای قوی مورد استفاده در موتورهای الکترونیکی از جمله خودروهای هیبریدی، ژنراتورهای هواپیما، بلندگوها، هارد دیسک‌ها و هدفون‌های داخل گوش، به عناصر کمیاب خاکی مانند نئودیمیم متکی هستند. اما دسترسی به ذخایر معدنی حاوی نئودیمیم سخت است و تنها در چند نقطه از زمین یافت می شود.

با افزایش نیاز به نئودیمیم در چندین صنعت، توجه به بازیافت عناصر موجود در کامپیوترهای قدیمی و بردهای مدار چاپی، که در غیر این صورت به عنوان زباله های الکترونیکی شناخته می شود، معطوف شده است تا تقاضا را برآورده کند. اما جداسازی عناصر ارزشمند از سایر مواد معدنی و اجزای موجود در زباله های الکترونیکی یک چالش است.

امیر شیخی، استادیار مهندسی شیمی ایالت پن، فرآیند جدیدی را برای جداسازی و بازیافت عناصر کمیاب خاکی با استفاده از سلولز گیاهی، یک منبع تجدیدپذیر ارزان قیمت که در کاغذ، پنبه و خمیر کاغذ، مانند دستمال کاغذی نشان داده شده است، پیدا کرد. این ویال حاوی نانوذراتی است که برای جداسازی عناصر خاکی کمیاب از کامپیوترهای قدیمی و بردهای مدار استفاده می شود. پاتریشیا وامئا، یکی از اعضای سابق آزمایشگاه شیخی که در ماه مه با مدرک کارشناسی ارشد علوم فارغ التحصیل شد، در نویسندگی این مقاله مشارکت داشت و جایزه سالانه بهترین مقاله وزارت مهندسی شیمی ایالت پن را در پاییز 2021 به خاطر مشارکت هایش دریافت کرد.

Photo of Amir Sheikhi

به گفته شیخی، در این فرآیند، نانوبلورهای سلولز مودار، نانوذراتی که از فیبرهای سلولز به دست می‌آیند، به طور انتخابی به یون‌های نئودیمیم متصل می‌شوند و آنها را از سایر یون‌ها مانند آهن، کلسیم و سدیم جدا می‌کنند. این نانوذرات به دلیل زنجیره‌های سلولزی متصل به دو سرشان که عملکردهای شیمیایی حیاتی را انجام می‌دهند، به عنوان «مودار» شناخته می‌شوند.

برای انجام این کار، محققان لایه‌های مودار نانوذرات را به منظور جذب و اتصال با یون‌های نئودیمیم با بار مثبت بار منفی کردند و در نتیجه ذرات را به قطعات بزرگ‌تری تبدیل کردند که می‌توانند به طور موثر بازیافت شوند و دوباره مورد استفاده قرار گیرند.

شیخی گفت: این فرآیند در ظرفیت حذف، گزینش پذیری و سرعت آن موثر است. می‌تواند با حذف انتخابی عنصر از برخی ناخالصی‌های آزمایش شده، نئودیمیم را در چند ثانیه جدا کند.

به گفته شیخی، فرآیندهای فعلی بازیافت عناصر خاکی کمیاب برای محیط زیست مضر هستند. آنها اغلب از شرایط بسیار اسیدی برای استخراج عناصر در واکنش های شیمیایی استفاده می کنند. فرآیند شیخی به دلیل استفاده از سلولز که یک منبع تجدیدپذیر ارزان قیمت است، سازگار با محیط زیست است. فرآیند استخراج سنتی خطرناک و پرهزینه است و اثرات زیانبار محیطی ناشی از استخراج روباز دارد.

Salvaging rare earth elements from electronic waste

شیخی گفت: استفاده از سلولز به عنوان عامل اصلی راه حلی پایدار، مقرون به صرفه و پاک است. با استفاده از این فرآیند، ایالات متحده قادر خواهد بود با غول های دیگر مانند چین برای بازیابی مواد کمیاب خاکی و تولید مستقل آنها رقابت کند.

به گفته شیخی، چین بزرگترین صادرکننده نئودیمیم است که بیش از 70 درصد از عرضه جهانی مواد را صادر می کند.

علاوه بر زباله‌های الکترونیکی، عناصر خاکی کمیاب مانند نئودیمیم را می‌توان از پساب‌های صنعتی، دم‌های معدن و آهن‌رباهای دائمی استخراج کرد که دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. شیخی گفت که امیدوار است فرآیند جذب مبتنی بر سلولز در این منابع نیز اعمال شود.

شیخی گفت: «این کمک به بازیافت خاک های کمیاب تأثیر استراتژیک و اقتصادی بر چندین صنعت خواهد داشت. هرچه نئودیمیم بیشتری بازیافت کنیم، بیشتر می‌توانیم وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی و توربین‌های بادی تولید کنیم که منجر به فشار کمتری بر محیط‌زیست می‌شود.»

انتهای پیام/

زمان انتشار: دوشنبه ۸ آذر ۱۴۰۰ - ۰۷:۲۳:۰۲

شناسه خبر: 100318

مطالب مرتبط :
 افتتاح اولین خط تولید ارتوزهای اصلاحی ستون فقرات با تکنولوژی CAD/CAM در اصفهان

با حضور مسئولان استانی؛

افتتاح اولین خط تولید ارتوزهای اصلاحی ستون فقرات با تکنولوژی CAD/CAM در اصفهان

به همت محققان شرکت بهساز طب آژند از شرکتهای مستقر در پارک علم و فناوری دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اولین خط تولید ارتوزهای اصلاحی ستون فقرات که به روش CAD/CAM/CAE ساخته می‌شود با حضور مسئولان پارک علم و فناوری و معاونت توانبخشی استان، نماینده و مسئولان شهرستان نجف آباد افتتاح شد.

ظرفیت بالای دانشگاه آزاد اصفهان برای تقویت پذیرش دانشجوی غیر ایرانی

نجفی مطرح کرد:

ظرفیت بالای دانشگاه آزاد اصفهان جهت پذیرش دانشجوی غیر ایرانی/ ثبت نام و پذیرش ۴ هزار دانشجوی عراقی

رئیس دانشگاه آزاد اسلامی استان اصفهان در جلسه هیات رئیسه این واحد دانشگاهی که با حضور علاءالدین بروجردی معاون بین الملل و امور دانشجویان غیرایرانی تشکیل شد، بر ظرفیت بالای این استان برای پذیرش دانشجویان غیرایرانی تاکید کرد.

بویایی

حس بویایی سریع ترین سیستم هشدار دهنده ما است

محققان موسسه کارولینسکا با همکاری محقق ایرانی خود با استفاده از یک تکنیک جدید قادرند سیستم عصبی مرکزی بویی را به عنوان خطر تشخیص دهند.

ساعت مچی مجهز به مادربرد ، ساخته شده از زباله های الکترونیکی مانند میکروچیپ ، زباله الکترونیکی

ساعت مچی مجهز به مادربرد ، ساخته شده از زباله های الکترونیکی مانند میکروچیپ ، زباله الکترونیکی

این نوع زیبا  تماما  از زباله درست شده است و نام او "ساعت زباله" است.

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب