셀룰로오스를 사용하여 전자 폐기물에서 네오디뮴을 제거하는 새로운 방법이 개발되어 보다 효율적인 재활용이 가능합니다.
네오디뮴은 전기 자동차, 풍력 터빈과 같은 청정 기술에 필요하며 지난 20년 동안 수요가 약 400% 증가했습니다. 그러나 이 희토류 원소를 채굴하는 것은 환경에 해로운 영향을 미치므로 전자 폐기물에서 더 많은 Nd를 회수해야 합니다. 회복에는 여러 가지 어려움이 따랐습니다. 상업적 회수의 주요 방법은 용매 추출이지만, 이 방법은 독성 유기 용매를 사용하기 때문에 선택성이 낮고 비용이 많이 들고 지속 가능하지 않습니다.
Penn State University의 연구원들은 새로운 나노기술을 사용하여 식물 셀룰로오스에서 네오디뮴을 회수하는 새로운 방법을 개발했습니다. 셀룰로오스는 저렴하고 재생 가능하며 풍부합니다. 이전 작업은 셀룰로오스 기반 흡착제에 대해 수행되었지만 비효율적이었습니다.
Penn State 연구팀은 음이온 모발 나노셀룰로오스(AHNC)라고 하는 새로운 생명공학 기술을 개발했습니다. 여기서 "모발"은 나노입자의 말단에 부착된 셀룰로오스 사슬을 의미합니다. 나노입자의 털이 많은 층은 음전하를 띠므로 양전하를 띤 Nd 이온을 끌어당긴다. 이것은 철, 칼슘 및 나트륨 이온과 같은 수성 매질의 다른 이온으로부터 Nd를 분리하고 효율적인 회수를 위해 충분한 Nd 입자를 응집시킵니다.
Penn State의 화학 공학 및 생의학 공학 조교수인 Amir Sheikhi는 다음과 같이 말했습니다. ."
이 공정은 더 이상 사용되지 않는 산업 폐수, 광산 찌꺼기 및 영구 자석에서 네오디뮴을 추출하는 데에도 사용할 수 있습니다.
"희토류 재활용에 대한 이러한 기여는 여러 산업에 전략적이고 경제적으로 실행 가능한 영향을 미칠 것입니다."라고 Sheikhi가 말했습니다. "네오디뮴을 더 많이 재활용할수록 더 많은 전기 및 하이브리드 자동차와 풍력 터빈을 만들 수 있어 환경에 대한 부담을 줄일 수 있습니다."
Sheikhi는 팀이 현재 공정을 확장할 수 있는 길을 열게 될 연속 또는 반배치 흡착 시스템을 개발하기 위한 다양한 방법을 모색하고 있다고 덧붙였습니다.
