پوسته تخم مرغ می توانند عناصر کمیاب خاکی مورد نیاز برای انرژی سبز را بازیابی کنند

محققان از دانشکده علوم طبیعی کالج ترینیتی دوبلین و iCRAG، مرکز تحقیقات بنیاد علوم ایرلند در زمینه علوم زمین کاربردی، به تازگی یافته های پیشگامانه خود را در مجله بین المللی ACS Omega منتشر کرده اند .

برای مثال، REEها که برای فناوری‌های مورد استفاده در خودروهای الکتریکی و توربین‌های بادی ضروری هستند، تقاضای فزاینده‌ای دارند اما عرضه نسبتاً کمی دارند. در نتیجه، دانشمندان باید راه‌های جدیدی برای استخراج آن‌ها از محیط زیست و به روش‌های پایدار، با روش‌های فعلی اغلب مضر پیدا کنند.

در اینجا، محققان کشف کردند که کربنات کلسیم (کلسیت) در پوسته تخم مرغ می تواند به طور موثر این عناصر REE ارزشمند را از آب جذب و جدا کند.

محققان پوسته‌های تخم‌مرغ را در محلول‌های حاوی REE در دماهای مختلف از ۲۵ درجه سانتی‌گراد تا ۲۰۵ درجه سانتی‌گراد سوزان و برای دوره‌های زمانی مختلف تا سه ماه قرار دادند. آنها دریافتند که این عناصر می توانند از طریق انتشار در امتداد مرزهای کلسیت و ماتریکس آلی وارد پوسته تخم مرغ شوند و در دماهای بالاتر، خاک کمیاب مواد معدنی جدیدی را روی سطح پوسته تخم مرغ ساخته است.

در دمای 90 درجه سانتیگراد، سطح پوسته تخم مرغ به بازیابی تشکیلات یک ترکیب خاکی کمیاب به نام کوزویت کمک کرد. با داغتر شدن همه چیز، پوسته های تخم مرغ دچار دگرگونی کامل شدند و پوسته های کلسیت حل شدند و با کوزویت پلی کریستالی جایگزین شدند. و در بالاترین دمای 205 درجه سانتیگراد، این ماده معدنی به تدریج به باستنازیت تبدیل شد، ماده معدنی کربنات خاکی کمیاب پایدار که توسط صنعت برای استخراج عناصر REE برای کاربردهای فناوری استفاده می شود.

این روش ابتکاری نشان می‌دهد که پوسته‌های تخم‌مرغ ضایعاتی را می‌توان به عنوان ماده‌ای کم‌هزینه و سازگار با محیط‌زیست برای کمک به پاسخگویی به تقاضای رو به رشد برای REES استفاده کرد، زیرا پوسته‌های تخم‌مرغ در طول زمان خاک‌های کمیاب متمایز را در ساختار خود به دام می‌اندازند.

دکتر رمی راتو، نویسنده اصلی، در مورد اهمیت این تحقیق اظهار داشت: “این مطالعه استفاده نوآورانه بالقوه ای از مواد زائد را ارائه می دهد که نه تنها راه حلی پایدار برای مشکل بازیابی عناصر کمیاب خاکی ارائه می دهد، بلکه با اصول اقتصاد دایره ای همسو می شود. و ارزش گذاری ضایعات.”

محقق اصلی، پروفسور خوان دیگو رودریگز-بلانکو، بر پیامدهای گسترده‌تر یافته‌ها تأکید کرد و افزود: «با تبدیل ضایعات پوسته تخم‌مرغ به منبعی ارزشمند برای بازیابی خاک‌های کمیاب، به نگرانی‌های زیست‌محیطی حیاتی مرتبط با روش‌های استخراج سنتی می‌پردازیم و به توسعه کمک می‌کنیم. فناوری‌های سبزتر».

کار در گروه زمین شناسی در دانشکده علوم طبیعی، ترینیتی انجام شد. iCRAG (مرکز ایرلندی برای تحقیقات در علوم زمین کاربردی) یک مرکز SFI است که به پیشرفت تحقیقات علوم زمین با تمرکز بر مدیریت منابع پایدار و حفاظت از محیط زیست اختصاص دارد.

Materials provided by Trinity College Dublin. Note: Content may be edited for style and length.