Koreja uvozi 95% svojih osnovnih minerala kao što su litijum, nikl i retke zemlje. Retke zemlje, posebno, karakterišu hemijska, električna, magnetna i luminiscentna svojstva koja se mogu postići dodavanjem samo male količine, a njihova upotreba je nedavno značajno porasla kao osnovni materijali u ekološki prihvatljivoj automobilskoj industriji i industriji obnovljive energije.
Kina, veliki proizvođač retkih metala, kontroliše snabdevanje svojom strategijom oružavanja resursa, vršeći veliki pritisak na domaću industriju.
Dr Jae-Voo Choi i njegov tim u Centru za istraživanje ciklusa vode na Korejskom institutu za nauku i tehnologiju (KIST) razvili su materijal za oporavak na bazi vlakana koji može oporaviti retke zemne metale kao što su neodimijum (Nd) i disprozijum ( Di) sa visokom efikasnošću.
Nalazi su objavljeni u časopisu Napredni materijali od vlakana.
Očekuje se da će novi materijal doprineti rešavanju problema snabdevanja retkom zemljom i industrijske stabilnosti obnavljanjem i recikliranjem retkih zemnih metala (neodimijum-gvožđe-bor (Nd-Fe-B)) koji se uglavnom koriste u permanentnim magnetima treće generacije, koji su bitne komponente u električnim vozilima, pogonskim motorima hibridnih vozila, energiji vetra, robotici i vazduhoplovnoj industriji.
Istraživači KIST-a razvili su nanostrukturirani kompozitni materijal od vlakana sastavljen od metalno-organskih struktura i kompozitnih vlakana od polimer akrilnih vlakana za efikasno obnavljanje retkih zemnih metala. Adsorptivni materijal je zasnovan na akrilnim vlaknima, koja se već široko koriste u Koreji, a ekonomična je i produktivna.
Istraživači očekuju da će razvijeni materijal biti od velike industrijske upotrebe jer lako adsorbuje retke zemlje iz otpadnih tečnosti i istovremeno olakšava njihov oporavak.
Razvijeni vlaknasti materijal je pokazao adsorpcioni kapacitet od 468,60 mg/g za neodimijum i 435,13 mg/g za disprozijum, što je najviše u svetu. Ovo je znatno više od konvencionalnih adsorpcionih materijala i može se primeniti na jednostavne reaktore, što može značajno poboljšati energetsku efikasnost procesa oporavka.
Tim očekuje da će materijal biti u stanju da efikasno povrati retke zemlje ne samo iz otpadnih trajnih magneta, već i iz raznih industrijskih otpadnih voda koje sadrže retke zemne metale, kao što je drenaža rudnika. Konkretno, njegova laka modifikacija površine čini ga primenljivim na širok spektar industrijskih otpadnih voda, a očekuje se da postane tehnološka alternativa za obezbeđivanje resursa retkih metala.
„Visokoefikasan materijal za obnavljanje retkih zemnih metala razvijen u ovoj studiji je tehnologija koja može da zameni postojeće granularne adsorpcione materijale, pokazujući odlične rezultate u pogledu performansi, produktivnosti, ekonomičnosti i primenljivosti, što će revitalizovati digitalni infrastrukturni ekosistem za ekstrakciju minerala iz otpada, i ima veliki potencijal za industrijsku primenu kroz recikliranje resursa“, rekao je dr Jae-Voo Choi iz KIST-a.
„U budućnosti, tehnologija se može proširiti kako bi se selektivno povratila različite korisne resurse, uključujući retke zemlje, iz industrijskih otpadnih voda, doprinoseći neutralnosti ugljenika i uzvodnoj i nizvodnoj industriji vezanoj za retke zemlje“, rekao je dr Jangkjun Jung.
