Um novo método de uso de celulose para remover neodímio do lixo eletrônico foi desenvolvido, levando a uma reciclagem mais eficiente.
O neodímio é necessário para tecnologias limpas, como veículos elétricos e turbinas eólicas, e a demanda por ele aumentou cerca de 400% nos últimos 20 anos. No entanto, a mineração desse elemento de terras raras tem efeitos prejudiciais ao meio ambiente, exigindo que mais Nd seja recuperado do lixo eletrônico. A sua recuperação também veio com uma série de desafios. O principal método de recuperação comercial é a extração por solvente, mas este método é pouco seletivo, caro e insustentável devido ao uso de solventes orgânicos tóxicos.
Pesquisadores da Penn State University desenvolveram um novo método no qual a nova nanotecnologia é usada para recuperar o neodímio da celulose vegetal. A celulose é barata, renovável e abundante. Trabalhos anteriores foram feitos em adsorventes à base de celulose, mas estes foram ineficientes.
Uma equipe de pesquisa da Penn State desenvolveu uma nova biotecnologia chamada nanocelulose capilar aniônica (AHNC), onde "cabelo" se refere a cadeias de celulose ligadas às extremidades das nanopartículas. A camada peluda da nanopartícula é carregada negativamente, atraindo assim íons Nd carregados positivamente. Isso separa o Nd de outros íons no meio aquoso, como íons ferro, cálcio e sódio, e agrega partículas de Nd suficientes para uma recuperação eficiente.
Amir Sheikhi, professor assistente de engenharia química e engenharia biomédica da Penn State, disse: "O processo é eficiente em termos de capacidade de remoção, seletividade e velocidade. Pode ser alcançado em segundos removendo seletivamente elementos de algumas impurezas testadas. Separe o neodímio ."
O processo também pode ser usado para extrair neodímio de efluentes industriais, rejeitos de mineração e ímãs permanentes que não são mais usados.
"Esta contribuição para a reciclagem de terras raras terá um impacto estratégico e economicamente viável em várias indústrias", disse Sheikhi. "Quanto mais neodímio reciclamos, mais carros elétricos e híbridos e turbinas eólicas podemos fabricar, reduzindo a pressão sobre o meio ambiente."
Sheikhi acrescentou que a equipe está atualmente explorando diferentes caminhos para o desenvolvimento de sistemas de adsorção contínuos ou semi-lote, o que abrirá o caminho para ampliar o processo.
