Tận thu đất hiếm từ phế thải điện tử

Một nhóm nhà khoa học thuộc Đại học Deakin (Australia) đã phối hợp với Trung tâm nghiên cứu Tecnalia (Tây Ban Nha) phát triển phương pháp sử dụng hóa chất thân thiện với môi trường để thu hồi kim loại đất hiếm.

Cung không đủ cầu

Ngày nay, đất hiếm đóng vai trò thiết yếu trong các ngành kĩ thuật như lắp ráp điện thoại di động, máy tính và nhiều thiết bị điện tử thông dụng khác.

Đất hiếm là tên chung của một nhóm gồm 17 nguyên tố trong bảng tuần hoàn, cùng với các nguyên tố scandium và yttrium có từ tính và tính điện hóa đặc biệt, có thể ứng dụng làm chất xúc tác, luyện kim, hạt nhân, điện- điện từ và quang điện.

Thuật ngữ "đất hiếm" đề cập đến sự phân bố của chúng trên khắp vỏ Trái đất, nhưng mật độ và trữ lượng thấp, khan hiếm và cực kì khó khai thác. Kim loại đất hiếm được ghi nhận phát hiện lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 18.

Các khoáng chất này là thành phần quan trọng của các thiết bị điện tử, đặc biệt là trong công nghệ xanh. Chúng có mặt trong các nam châm của turbine năng lượng gió và trong pin của xe điện. Ước tính, cần tới 600kg kim loại đất hiếm để vận hành một turbine gió.

{keywords}
Đất hiếm là thành phần quan trọng để chế tạo các thiết bị công nghệ cao như xe điện. (Nguồn: The Conversation)

Nhu cầu hàng năm đối với đất hiếm tăng không ngừng lên 125.000 tấn trong vòng 15 năm, và dự kiến sẽ đạt 315.000 tấn vào năm 2030, phần lớn được thúc đẩy bởi sự phát triển của công nghệ xanh và thiết bị điện tử tiên tiến. Điều này đang tạo ra áp lực rất lớn đối với sản xuất toàn cầu.

Đất hiếm hiện đang được khai thác hoặc thu hồi thông qua tái chế chất thải điện tử truyền thống. Thế nhưng, các phương pháp này còn có những hạn chế như chi phí cao, ô nhiễm hủy hoại môi trường và rủi ro đối với sự an toàn của con người.

Ngoài ra, đất hiếm còn được khai thác thông qua các hoạt động khai thác mỏ nhưng hoạt động này được cho là rất tốn kém và gây ra những tác động môi trường to lớn. Bên cạnh đó, việc Trung Quốc chiếm đến hơn 70% nguồn cung đất hiếm của thế giới cũng làm dấy lên lo ngại về khả năng quốc gia này sẽ hạn chế xuất khẩu mà tăng cường dự trữ trong thời gian dài, đặc biệt sau khi cuộc chiến thương mại với Mỹ nổ ra.

Phương pháp bền vững

Trước những thách thức này, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu tìm ra một phương pháp bền vững để thu hồi kim loại đất hiếm bằng phương pháp điện lắng đọng. Công nghệ này từ lâu đã được ứng dụng để thu hồi một số kim loại khác.

Được gọi là "lắng đọng kim loại bằng dòng điện", tức là sử dụng dòng điện cường độ thấp làm cho các kim loại kết tụ trên bề mặt vật chất, phương pháp hứa hẹn có thể giúp giảm bớt áp lực cho ngành khai thác đất hiếm và giảm sự phụ thuộc vào khai thác tự nhiên.

Nhóm nghiên cứu đã sáng chế một sản phẩm thân thiện với môi trường sử dụng hệ thống chất lỏng ion để thu hồi neodymium, một nguyên tố quan trọng trong nhóm đất hiếm do tính chất từ ​​tính vượt trội của nó và có nhu cầu sử dụng cực kỳ cao so với các kim loại đất hiếm khác. Neodymium được sử dụng trong động cơ điện trên ô tô, điện thoại di động, tuabin gió,ổ đĩa cứng và thiết bị âm thanh.

Chất lỏng ion rất ổn định, có thể thu hồi neodymium mà không tạo ra các sản phẩm phụ, và không gây ảnh hưởng đến độ tinh khiết của neodymium. Bằng cách sử dụng chất lỏng ion để lắng đọng, số lượng kim loại neodymium đã được thu hồi ở mức tối ưu nhất.

Theo thời gian, phương pháp lắng đọng bằng dòng điện hứa hẹn có thể góp phần giải quyết nhu cầu khai thác kim loại đất hiếm, giảm thiểu việc tạo ra chất thải độc hại. Đồng thời, hứa hẹn sẽ gia tăng giá trị kinh tế từ rác thải điện tử, hướng tới việc thiết lập một lộ trình xử lý sạch và bền vững cho kim loại đất hiếm trong tương lai.

(Theo The Conversation/ Báo Thế Giới và Việt Nam)

tin nổi bật

2 doanh nghiệp bị Bộ Công Thương thu hồi 'đất vàng'

Hai DN buộc phải hoàn trả lại mặt bằng cho cơ quan quản lý thuộc Bộ Công Thương trước ngày 30/11.

Biểu giá điện mới: 'Đa số người dân ít bị tác động'?

"Hai phương án biểu giá điện sinh hoạt mới Bộ Công Thương đưa ra lấy ý kiến đều giúp đa số người dân ít bị tác động, thậm chí còn có lợi so với biểu giá hiện hành", chuyên gia nêu ý kiến.

Phó Thủ tướng: 'Bộ Công Thương chủ động xử lý các vấn đề của điện mặt trời Trung Nam'

Bộ Công Thương chịu trách nhiệm xem xét, hướng dẫn, xử lý dứt điểm các kiến nghị của Công ty TNHH Điện mặt trời Trung Nam Thuận Nam về việc dừng khai thác phần công suất chưa có cơ chế giá điện của nhà máy tại xã Phước Minh.

Thu nhập lao động tăng 805 nghìn đồng, lên 7,5 triệu/tháng

Thu nhập của lao động làm công hưởng lương 9 tháng năm 2022 là 7,5 triệu đồng, tăng 12,1% so với cùng kỳ năm 2021 (tăng 805 nghìn đồng).

Gói hỗ trợ lãi suất 2%: Không như kỳ vọng, các bên đều than khó!

Nhiều DN vẫn chưa tiếp cận được gói hỗ trợ lãi suất 2% và kiến nghị cần quy định rõ tỷ lệ, chỉ tiêu giải ngân hỗ trợ vốn cho các DN vừa và nhỏ, đặc biệt là DN sản xuất. Trong khi phía nhà băng cũng kêu có cái khó riêng!

Cuộc chiến ngành bia: 'Ông lớn' nội lép vế

Sau 2 năm đại dịch, ngành bia đang hồi phục trở lại khi các nhà hàng, quán ăn, karaoke và khách sạn được mở cửa trở lại.

Đi khắp nơi cắt cỏ nuôi bò, anh nông dân thu 65 tỷ/năm

Mỗi ngày đi khắp các khu đô thị, khu công nghiệp bỏ hoang ở Hà Nội để cắt cỏ về nuôi bò, nông dân Trần Văn Thắng (Hà Nội) thu 65 tỷ đồng mỗi năm.

Khách quốc tế đến Việt Nam mới đạt 30% kế hoạch, thua xa Thái Lan

Đặt mục tiêu đón 5 triệu khách quốc tế trong năm nay, song 9 tháng qua, Việt Nam mới đạt 1/3 mục tiêu với khoảng 1,7 triệu lượt khách.

Bộ Công Thương tiếp tục thanh tra bô xít Tây Nguyên

Sau khi ban hành kết luận thanh tra việc chấp hành các quy định của pháp luật về sự tuân thủ Quy hoạch trong khai thác mỏ và chế biến Alumin tại Công ty TNHH MTV Nhôm Lâm Đồng – TKV, Bộ Công Thương tiếp tục thanh tra Công ty Nhôm Đắk Nông-TKV.

Đầu tư tiền tỷ mua nhà cho con học đại học

Thay vì thuê, nhiều đại gia tỉnh lẻ sẵn sàng bỏ số tiền lớn để mua nhà cho con học đại học tại Hà Nội.

Mở rộng lọc dầu Dung Quất, vốn tỷ USD ở đâu?

Bộ Công Thương lưu ý Công ty cổ phần Lọc hoá dầu Bình Sơn (BSR) làm rõ nhiều vấn đề liên quan tới dự án nâng cấp mở rộng Nhà máy lọc dầu Dung Quất.

Mặt bằng trung tâm TP.HCM ế ẩm vẫn hét giá thuê tiền tỷ

Gần một năm sau khi TP.HCM mở cửa trở lại sau đại dịch, nhiều mặt bằng đắc địa ngay trung tâm TP.HCM vẫn chưa được lấp đầy, không ít nơi xuất hiện tình trạng xuống cấp.

Ông Vũ Tiến Lộc: Quá đau khi thấy doanh nghiệp FDI khai thác tài nguyên, lao động giá rẻ

Việt Nam mong muốn doanh nghiệp FDI tới để hợp tác chứ không phải vào để xây dựng mô hình khép kín trong nền kinh tế Việt Nam như những ốc đảo, theo Nguyên Chủ tịch VCCI - ông Vũ Tiến Lộc.

Giá trị thương hiệu Việt đạt 431 tỷ USD, mức tăng nhanh nhất thế giới

Theo báo cáo của Brand Finance, mặc dù ảnh hưởng của đại dịch nhưng giá trị các thương hiệu của Việt Nam tiếp tục tăng.

Phố Hàn bị ‘ngộp’

Hoạt động kinh doanh gặp khó khăn, nhiều chủ doanh nghiệp người Hàn phá sản, đóng cửa, bỏ về nước chưa hẹn ngày quay lại. Tuyến phố Hàn vắng hẳn.