Des scientifiques ont réussi à extraire de précieux éléments de terres rares à partir de déchets


Pourquoi extraire de l’or quand on peut le recycler ?

Les sphères de verre microscopiques trouvées dans les cendres volantes de charbon contenant des ETR. Tour Group/Rice University

Une équipe de chercheurs a réussi à récupérer à partir de déchets, avec des rendements élevés, de précieux éléments de terres rares (ETR) qui possèdent des propriétés magnétiques et électroniques essentielles à l’électronique moderne et aux technologies vertes.

Le procédé qu’ils ont utilisé est plus respectueux de l’environnement puisqu’il consomme beaucoup moins d’énergie et réduit à une bruine le flux d’acide généralement utilisé pour récupérer les éléments, ce qui constitue une avancée considérable étant donné la difficulté d’extraire et de recycler les éléments terrestres. Cela pourrait être incroyablement crucial, car rien n’a plus de sens que de recycler ce qui a déjà été exploité.

Comment pouvons-nous faire en sorte que les éléments de terres rares ne se perdent pas dans les déchets ?

Voici un fait amusant : les éléments terrestres rares ne sont en fait pas rares. Si vous regardez le cérium, vous verrez qu’il est plus abondant que le cuivre, et que tous ces éléments sont plus abondants que l’or. Mais, comme l’yttrium et le scandium, ces 15 éléments lanthanides sont très dispersés et difficiles à extraire des minéraux exploités.

Cela devient un problème lorsque l’on pense au fait que les terres rares sont des composants nécessaires à plus de 200 produits dans un large éventail d’applications, en particulier les produits de consommation de haute technologie tels que les téléphones cellulaires, les disques durs d’ordinateur, les véhicules électriques et hybrides, ainsi que les moniteurs et téléviseurs à écran plat.

La technologie de chauffage par effet Joule flash des chercheurs a été conçue il y a quelques années pour fabriquer du graphène à partir de n’importe quelle source de carbone solide. Aujourd’hui, elle est appliquée à trois sources de terres rares pour en récupérer les métaux : les cendres volantes de charbon, les résidus de bauxite et les déchets électroniques.

La nouvelle technique

L’extraction industrielle de ces déchets passe souvent par la lixiviation à l’aide d’un acide fort, une technique qui prend beaucoup de temps et qui nuit à l’environnement. En revanche, les chercheurs ont chauffé les cendres volantes et d’autres matériaux associés à du noir de carbone pour favoriser la conductivité à environ 3 000 degrés Celsius en une seconde.

Ce processus leur a permis de convertir les déchets en “espèces d’ETR activées” hautement solubles, selon l’étude publiée dans Science Advances.

“La stratégie est générale pour divers déchets”, a déclaré Bing Deng, chercheur postdoctoral et auteur principal, dans un communiqué de presse. “Nous avons prouvé que les rendements de récupération des ETR étaient améliorés à partir des cendres volantes de charbon, des résidus de bauxite et des déchets électroniques par le même processus d’activation.”

Et c’est l’universalité du procédé qui le rend si prometteur : Des millions de tonnes de résidus de bauxite et de déchets électroniques sont créés chaque année.

“Le ministère de l’énergie a déterminé qu’il s’agissait d’un besoin critique qui devait être résolu”, a déclaré James Tour, chimiste à l’université Rice. “Notre procédé indique au pays que nous ne sommes plus dépendants de l’exploitation minière préjudiciable à l’environnement ou de sources étrangères pour les éléments de terres rares.”

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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