Kaedah baharu menggunakan selulosa untuk mengeluarkan neodymium daripada e-waste telah dibangunkan, yang membawa kepada kitar semula yang lebih cekap.
Neodymium diperlukan untuk teknologi bersih seperti kenderaan elektrik dan turbin angin, dan permintaan untuknya telah meningkat sekitar 400 peratus sejak 20 tahun lalu. Walau bagaimanapun, perlombongan unsur nadir bumi ini mempunyai kesan buruk terhadap alam sekitar, memerlukan lebih banyak Nd untuk dipulihkan daripada e-waste. Pemulihannya juga telah datang dengan beberapa cabaran. Kaedah utama untuk pemulihan komersial adalah pengekstrakan pelarut, tetapi kaedah ini adalah selektif rendah, mahal, dan tidak mampan kerana penggunaan pelarut organik toksik.
Penyelidik di Penn State University telah membangunkan kaedah baharu di mana nanoteknologi baharu digunakan untuk memulihkan neodymium daripada selulosa tumbuhan. Selulosa adalah murah, boleh diperbaharui, dan banyak. Kerja sebelumnya telah dilakukan pada penjerap berasaskan selulosa, tetapi ini tidak cekap.
Pasukan penyelidik Penn State telah membangunkan bioteknologi baharu yang dipanggil nanoselulosa rambut anionik (AHNC), di mana "rambut" merujuk kepada rantai selulosa yang dilekatkan pada hujung zarah nano. Lapisan berbulu nanozarah bercas negatif, dengan itu menarik ion Nd bercas positif. Ini memisahkan Nd daripada ion lain dalam medium akueus, seperti ion besi, kalsium, dan natrium, dan mengagregat zarah Nd yang cukup untuk pemulihan yang cekap.
Amir Sheikhi, penolong profesor kejuruteraan kimia dan kejuruteraan bioperubatan di Penn State, berkata: "Proses ini cekap dari segi kapasiti penyingkiran, selektiviti dan kelajuan. Ia boleh dicapai dalam beberapa saat dengan secara terpilih mengeluarkan unsur-unsur daripada beberapa kekotoran yang diuji. Pisahkan neodymium ."
Proses ini juga boleh digunakan untuk mengekstrak neodymium daripada air sisa industri, tailing perlombongan, dan magnet kekal yang tidak lagi digunakan.
"Sumbangan kepada kitar semula nadir bumi ini akan memberi impak yang strategik dan berdaya maju dari segi ekonomi ke atas beberapa industri," kata Sheikhi. "Lebih banyak neodymium yang kita kitar semula, lebih banyak kereta elektrik dan hibrid serta turbin angin yang kita boleh buat, mengurangkan tekanan ke atas alam sekitar."
Sheikhi menambah bahawa pasukan itu kini sedang meneroka jalan yang berbeza untuk membangunkan sistem penjerapan berterusan atau separa kelompok, yang akan membuka jalan untuk meningkatkan proses.
