Un team di ricercatori della Rice University ha sviluppato un metodo per riciclare i metalli preziosi dai rifiuti elettronici in modo più efficiente, riducendo significativamente l'impatto ambientale tipicamente associato al riciclaggio dei metalli.
Il riciclaggio dei metalli può ridurre la necessità di estrazione mineraria, il che riduce 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 riduzioni significative dei costi operativi e delle emissioni di gas serra, rendendolo un progresso fondamentale nel riciclaggio sostenibile», ha affermato il professore di chimica James Tour che ha coordinato il gruppo di ricercatori dell’università statunitense.
Il lavoro realizzato dall’istituto di Houston è stato pubblicato su Nature Chemical Engineering. La nuova tecnica, si legge nell’articolo pubblicato dalla rivista scientifica, migliora il recupero dei metalli critici e si basa sul precedente lavoro di Tour nello smaltimento dei rifiuti utilizzando il riscaldamento flash Joule (Fjh). Questo processo prevede il passaggio di una corrente elettrica attraverso un materiale per riscaldarlo rapidamente a temperature estremamente elevate, trasformandolo in diverse sostanze.
I ricercatori hanno applicato processi di clorazione e carboclorazione Fjh per estrarre metalli preziosi, tra cui gallio, indio e tantalio, dai rifiuti elettronici. I metodi di riciclaggio tradizionali come l'idrometallurgia e la pirometallurgia sono ad alta intensità energetica, producono flussi di rifiuti dannosi e coinvolgono grandi quantità di acido.
Al contrario, il nuovo metodo elimina queste criticità consentendo un controllo preciso della temperatura e una rapida separazione dei metalli senza utilizzare acqua, acidi o altri solventi, riducendo significativamente i danni ambientali.
«Stiamo cercando di adattare questo metodo per il recupero di altri metalli critici dai flussi di rifiuti», ha detto Bing Deng, ex studente post-dottorato di Rice, attuale assistente professore all'Università di Tsinghua e co-primo autore dello studio.
Gli scienziati hanno scoperto che il loro metodo separa efficacemente il tantalio dai condensatori, il gallio dai diodi emettitori di luce scartati e l'indio dalle pellicole conduttive solari usate. Controllando con precisione le condizioni di reazione, il team ha raggiunto una purezza dei metalli di oltre il 95% e una resa di oltre l'85%.
Inoltre, il metodo è promettente per l'estrazione di litio ed elementi delle terre rare, ha detto Shichen Xu, ricercatore post-dottorato presso la Rice University e co-primo autore dello studio.
«Questa svolta affronta la questione pressante della carenza di metalli critici e degli impatti ambientali negativi, incentivando economicamente le industrie di riciclaggio su scala globale con un processo di recupero più efficiente», ha detto Xu.
