Un metodo sostenibile per riciclare i metalli

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Un team di ricerca della Rice University ha sviluppato un processo di riciclo dei metalli preziosi dai rifiuti elettronici che riduce i costi e le emissioni di gas serra.

Un metodo per riciclare i metalli preziosi dai rifiuti elettronici in modo più efficiente, abbassando significativamente l’impatto ambientale. Lo hanno sviluppato i ricercatori della Rice University, in Texas, che contano di ridurre la necessità di attività estrattive, riducendo il danno ambientale associato all’estrazione di materie prime come la deforestazione, l’inquinamento delle acque e le emissioni di gas serra.

“Il nostro processo offre significative riduzioni dei costi operativi e delle emissioni di gas serra, rendendolo un progresso fondamentale nel riciclo sostenibile” affermano James Tour, professore di chimica, e W.F. Chao, professore di scienza dei materiali e nanoingegneria dell’università americana

Il lavoro del team di ricerca è stato pubblicato su Nature Chemical Engineering.

Una tecnica innovativa

Il recupero dei materiali è fondamentali per il futuro. La nuova tecnica migliora il recupero di metalli critici e si basa sul precedente lavoro di Tour sullo smaltimento dei rifiuti mediante il riscaldamento Joule flash (FJH). Questo processo prevede il passaggio di una corrente elettrica attraverso un materiale per riscaldarlo rapidamente a temperature estremamente elevate, e trasformarlo in sostanze diverse.

I metodi di riciclo tradizionali come l’idrometallurgia e la pirometallurgia sono ad alta intensità energetica, producono flussi di rifiuti nocivi e comportano grandi quantità di acido. Al contrario, il nuovo metodo elimina questi problemi consentendo di controllare con precisione la temperatura e di recuperare rapidamente i metalli senza impiegare acqua, acidi o altri solventi, riducendo significativamente i danni ambientali.

I ricercatori hanno applicato i processi di clorazione FJH e carboclorurazione per estrarre metalli preziosi, tra cui gallio, indio e tantalio, dai rifiuti elettronici. “Stiamo cercando di adattare questo metodo per il recupero di altri metalli critici dai flussi di rifiuti” ha affermato Bing Deng, ex studente post-dottorato della Rice, attuale professore associato alla Tsinghua University di Pechino e co-primo autore dello studio.

Risultati promettenti

Gli scienziati hanno scoperto che il loro metodo separa efficacemente il tantalio dai condensatori, il gallio dai diodi a emissione di luce scartati e l’indio dalle pellicole conduttive solari usate. Controllando con precisione le condizioni di reazione, il team ha raggiunto una purezza del metallo superiore al 95% e una resa superiore all’85%. Inoltre, il metodo è promettente per l’estrazione di litio e terre rare.  

“Questa svolta affronta il problema urgente della carenza di metalli critici e degli impatti ambientali negativi, incentivando economicamente le industrie del riciclo su scala globale con un processo di recupero più efficiente” afferma Shichen Xu, ricercatore post-dottorato alla Rice e co-primo autore dello studio.

Lo studio è stato supportato da Defense Advanced Research Projects Agency, l’U.S. Army Corps of Engineers, la Rice Academy Fellowship e i fondi di avviamento di Tsinghua.

 Foto  credit: Courtesy dei ricercatori Rice University

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