Seltenen Erden oder REEs, die für die Technologien, die beispielsweise in Elektroautos und Windturbinen zum Einsatz kommen, unerlässlich sind, werden immer stärker nachgefragt, sind aber relativ knapp. Daher müssen Wissenschaftler neue Wege finden, sie aus der Umwelt zu gewinnen - und zwar auf nachhaltige Weise, denn die derzeitigen Methoden sind oft schädlich. ein Forschertam entdeckte, dass Kalziumkarbonat (Kalzit) in Eierschalen diese wertvollen Seltenen Erden wirksam absorbieren und aus dem Wasser abtrennen kann.
Über Hitze zu Seltenen Erden
Die Forscher legten Eierschalen in Lösungen mit Seltenen Erden bei verschiedenen Temperaturen von angenehmen 25 °C bis zu glühenden 205 °C und über unterschiedliche Zeiträume von bis zu drei Monaten ein. Sie stellten fest, dass die Elemente durch Diffusion entlang der Kalzitgrenzen und der organischen Matrix in die Eierschalen eindringen konnten und dass die Seltenen Erden bei höheren Temperaturen neue Mineralien auf der Eierschalenoberfläche bildeten.
Bei 90 °C trug die Eierschalenoberfläche dazu bei, dass sich eine Seltenerdverbindung namens Kozoit bildete. Je heißer es wurde, desto stärker veränderten sich die Eierschalen: Die Kalzitschalen lösten sich auf und wurden durch polykristallines Kozoit ersetzt – und bei der höchsten Temperatur von 205 °C ging dieses Mineral allmählich in Bastnasit über, das stabile Karbonatmineral der Seltenen Erden, das von der Industrie zur Gewinnung von REEs für technologische Anwendungen verwendet wird.
Diese neuartige Methode deutet darauf hin, dass Abfalleierschalen als kostengünstiges, umweltfreundliches Material wiederverwendet werden könnten, um die wachsende Nachfrage nach Seltenen Erden zu decken, da die Eierschalen im Laufe der Zeit bestimmte Seltene Erden in ihrer Struktur einschließen.
Kommentare zur Arbeit
Der Hauptautor Dr. Remi Rateau kommentierte die Bedeutung der Forschung mit den Worten: „Diese Studie stellt eine potenzielle innovative Verwendung von Abfallmaterial vor, die nicht nur eine nachhaltige Lösung für das Problem der Rückgewinnung von Seltenen Erden bietet, sondern auch mit den Grundsätzen der Kreislaufwirtschaft und der Abfallverwertung in Einklang steht.“
Der leitende Forscher, Prof. Juan Diego Rodriguez-Blanco, betonte die breiteren Auswirkungen der Ergebnisse und fügte hinzu: „Indem wir Eierschalenabfälle in eine wertvolle Ressource für die Rückgewinnung von Seltenen Erden umwandeln, gehen wir auf kritische Umweltaspekte ein, die mit herkömmlichen Gewinnungsmethoden verbunden sind, und tragen zur Entwicklung umweltfreundlicherer Technologien bei.“
Hintergrund
Diese Arbeit wurde von der Science Foundation Ireland, dem Geological Survey Ireland und der Environmental Protection Agency im Rahmen des SFI-Programms Frontiers for the Future finanziert und in der Abteilung für Geologie der School of Natural Sciences, Trinity, durchgeführt. iCRAG (Irish Centre for Research in Applied Geosciences) ist ein SFI-Zentrum, das sich der Förderung der geowissenschaftlichen Forschung mit Schwerpunkt auf nachhaltigem Ressourcenmanagement und Umweltschutz widmet. Der vollständige Zeitschriftenartikel kann auf der Website des Herausgebers im Original auf Englisch gelesen werden.
