Mokslo ir technologijų pasaulis

Retieji žemės elementai yra labai naudingi ir naudojami praktiškai viskam: nuo išmaniųjų telefonų iki saulės energijos jėgainių gamybos. Visgi, išgauti šiuos elementus iš žemės yra ganėtinai sudėtinga, procesas reikalauja didelių finansinių sąnaudų, o ir aplinkai tokia veikla yra žalinga. Bet visa tai gali pasikeisti.

Mokslininkai skelbia atradę naują būdą, kaip kai kuriuos iš šių elementų išgauti iš fosfatinių uolienų atliekų (arba fosfogipso) ir tai galėtų suteikti stiprų postūmį švarios energijos vystymui.

Visa proceso esmė yra bakterijų gaminamų organinių rūgščių panaudojimasi. Jos atlieka sunkiausią darbo dalį ir išgauna retuosius žemės elementus iš fosfogipso.

Mokslininkai testavo įvairius rūgščių mišinius ir pabandė išgauti šešis retuosius žemės elementus: itrį, cerį, neodimį, samarį, europį ir iterbį.

Fosfatinių uolienų atliekos, su kuriomis dirbo mokslininkai, iš pradžių buvo skysto pavidalo, o kai vanduo išgaravo, susiformavo uolienos pluta. Eksperimento metu tyrėjai panaudojo gliukono rūgštį, kuri natūraliai yra randama vaisiuose ir meduje, kad išgautų įstrigusius retuosius metalus.

Mokslininkai tikisi, kad šis jų metodas gali būti naudojamas plačiai bei dideliu mastu ir tai leistų retųjų metalų gavybą padaryti aplinkai palankesniu procesu.

Tyrimas orientavosi tik į laboratorijoje pagamintą sintetinį fosfogipsą, todėl kitas žingsnis – išsiaiškinti, kaip šis retųjų elementų gavybos procesas veiktų su pramonėje realiai susidarančiomis fosfogipso atliekomis, kurios susidaro gaminant fosforo trąšas. Pats geriausias pavyzdys tokių atliekų yra nuolat augantys „Lifosos“ gamyklos fosfogipso kalnai.

Gera naujiena yra ta, kad vos per metus viso pasaulio fosfogipso atliekose kasmet yra sukaupiama apie 100 000 tonų retųjų žemės elementų. Ir nors fosfogipso atliekose šie retieji elementai sudaro tik apie 0,1 proc, tačiau jei pavyktų juos visus išgauti – metinė retųjų žemės elementų gavyba padvigubėtų.

Žinoma, tai tėra teoriniai skaičiavimai, bet vien pagalvojus, kad „Lifosos“ fosfogipso kalne yra sukaupta virš 45 tūkst. tonų retųjų žemės elementų (iš viso čia jau dabar yra daugiau nei 45 mln. tonų fosfogipso atliekų aut. past.), įvaldžius mokslininkų technologiją – Kėdainių rajone prasidėtų tikra aukso karštinė.

Gal tai skamba šiek tiek pompastiškai, kadangi retieji žemės elementai, nepaisant jų pavadinime esančio žodžio „retieji“, nėra jau tokie reti. Tačiau jie yra labai stipriai išsisklaidę ir juos surinkti sunku bei brangu. Šiuo metu Kinija išgauna 90 proc. viso pasaulio retųjų žemės elementų kiekio, tačiau ir kitos šalys norėtų didesnio savo indėlio bei iš to uždirbti.

Verta atkreipti dėmesį, kad tai nėra vienintelis būdas, kuriuo mokslininkai siekia sustiprinti retųjų žemės elementų gamybą. Taip pat buvo skelbiami tyrimai, kuriuose nagrinėjama, kaip elementai gali būti išgaunami iš akmens anglių atliekų, pasitelkus cheminį jonų mainų procesą.

Šiuo būdu yra iš akmens anglių atliekų atskiriami retieji žemės metalai ir toks procesas taip pat yra mažiau imlus energijos sąnaudų atžvilgiu bei palankesnis aplinkosauginiu požiūriu.

Jei žmonija ir toliau nori pirkti išmaniuosius telefonus, vystyti atsinaujinančią energetiką, gaminti elektromobilius, tuomet yra labai svarbu užtikrinti nuolatinį retųjų žemės elementų tiekimą. Belieka tikėtis, kad naujasis mokslininkų tyrimas bus tęsiamas toliau ir galbūt tikrai vieną dieną matysime, kaip „Lifosos“ fosfogipso atliekų kalnas verčiamas į naudingus retuosius žemės elementus.

Plačiau su mokslininkų tyrimo rezultatais galite susipažinti „Journal of Chemical Thermodynamics“.