عاجل

تقرأ الآن:

استخراج الكنوز من النفايات


عالم الغد

استخراج الكنوز من النفايات

في إطار مشروع بحث أوربي ، الباحثون اليونانيون طوروا تقنية جديدة لاستخراج العناصر الأرضية النادرة من المعادن المستهلكة بطريقة مستدامة وصديقة للبيئة. مراسلنا دنيس لوكتييه توجه إلى اليونان لزيارة مصنع للألمنيوم والتقى ببعض الباحثين في بحث
“eurare”*.

استرداد الموارد القيمة من النفايات الصناعية؟

أحد مصانع “المنيوم اليونان” يتعامل مع الكثير من المخلفات المحلية من خام البوكسيت.
كل طن من الألومنيوم يولد 1.6 طن تقريباً من مخلفات البوكسيت، غالبا ما تسمى “الطين الأحمر”. انه احد أكبر هذا النوع من المرافق في أوروبا، هذا يعني 2000 طن من هذا الطين الطازج يومياً.

“يمكن تصور بقايا النفايات. لكن بالنسبة لنا هي معدن المستقبل. مخلفات البوكسيت هذه تحتوي على الحديد، والتيتانيوم، والسيليكون، والمعادن الأرضية النادرة، و السكانديوم. مستقبلاً، سيكون الخام الرئيسي لإنتاج كل هذه العناصر“، تقول فيكي فاسيليادو، مهندسة تعدين تعمل في مصنع ألمنيوم اليونان.

الأرض النادرة: “ فيتامينات المعادن”

الأرض النادرة لها قيمة خاصة. أحيانا تسمى “فيتامينات المعادن“، هذه العناصر تغير خصائص المواد جذرياً.
بهذا من المستحيل تعويض الأرض النادرة بتوربينات الرياح والسيارات وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية وغيرها من تطبيقات التقنيات الفائقة.

“تحتوي نفايات البوكسيت هذه على نحو 1.5 كيلوغرام من الأرض النادرة للطن الواحد. الأمر قد لا يبدو في غاية الدهشة قبل العمليات الحسابية. باضافة ما يصل إلى 700 ألف طن سنويا: نحصل على 10٪ من الطلب السنوي الأوربي للأرض النادرة “، يقول الدكتور إفثيميوس بالومينوس، باحث أول في كلية التعدين والهندسة المعدنية، نتوا.

بحثاً عن طريقة رخيصة ونظيفة لإستخراج المعادن الثمينة

نحتاج لوسيلة رخيصة ونظيفة لاستخراج هذه العناصر الثمينة. هذا هو أحد أهداف مشروع بحث أوروبي يتطلع إلى تقليل الاعتماد الكلي في أوروبا على الأتربة النادرة المستوردة. طور المهندسون في أثينا طريقة بسيطة لإذابة وإزالة العناصر الأرضية النادرة من الطين الأحمر.

“الميزة الرئيسية لهذه العملية هي امكانية أخذ العناصر الأرضية النادرة بشكل انتقائي. لا نقوم بحل المادة الصلبة كلها بل العناصر التي نحتاجها فقط . وهذه ميزة اقتصادية وبيئية “، يقول الاستاذ إيوانيس باسبالياريس، مهندس تعدين في كلية التعدين والهندسة المعدنية، نتوا، منسق مشروع “EURARE”.

السوائل الأيونية

المفتاح هو استخدام السائل الأيوني بدلا من المُذيبات التقليدية. السوائل الأيقونية هي الأملاح المنصهرة التي يمكن أن تبقى سائلة بدرجة حرارة معتدلة.
الباحثون وزنوا كميات من مسحوق الطين الأحمر، فوجدوا انها تحمل نفس وزن المخلفات الجافة لإنتاج الألمنيوم.

“نحن بصدد صب مخلفات البوكسيت في المفاعل الذي يحتوي على محلول السائل الأيوني. طريقة عمل هذا الترشيح مماثلة لصنع الشاي والقهوة، نستخرج المكونات التي نحتاج إليها“، يوضح باناجيوتيس دافريس، طالب دكتوراه، باحث في علم المعادن الهيدروجينية، كلية التعدين والهندسة المعدنية.

اذابة عناصر الأرض النادرة في السائل الأيوني يستغرق بضع ساعات. من بعد يصفى المزيج لإزالة البقايا الصلبة التي يمكن إعادة تدويرها لاحقاً.
وأخيرا، تضاف بعض الأحماض لاستعادة الحالة الأولية للسائل الأيوني لاستخدامه مرة أخرى.
ما تبقى هو استخراج العناصر القيمة من الأرض النادرة.

“مزايا السوائل الأيونية مقارنة بالمذيبات التقليدية؟

باناجيوتيس دافريس، طالب دكتوراه، باحث في علم المعادن الهيدروجينية، كلية التعدين والهندسة المعدنية، يجيب قائلاً:” السوائل الأيونية غير قابلة للاشتعال وغير متطايرة، نستطيع ان نعمل بها بدرجات حرارة أعلى دون حدوث أي مخاطر تتعلق بالحريق أو بالصحة”.

“مذيبات المستقبل” هذه يمكن تصميمها بشكل فردي، خصائصها الكيميائية الدقيقة تتيح المجال لاستخدامات أكثر استدامة من الموارد الأحفورية.

اختيار المحرر

المقال المقبل
البلاستيك الحيوي: حاويات أزهار مصنوعة من البازلاء

عالم الغد

البلاستيك الحيوي: حاويات أزهار مصنوعة من البازلاء