E se le terre rare fossero recuperate dai rifiuti? È quello che sta provando a fare il chimico James Tour con un team della Rice University, istituto con sede a Houston, in Texas. L’idea del ricercatore americano potrebbe risolvere parecchi grattacapi ai produttori di motori elettrici e batterie, che potrebbero sfruttare un quantità "extra" di queste preziose materie prime.

Tour ha sperimentato un processo di riscaldamento dei rifiuti chiamato “flash Joule” che il suo dipartimento ha introdotto anni fa per la produzione di grafene da un qualsiasi materiale che avesse una parte di carbonio solido. Quello stesso metodo è stato sperimentato in altri ambiti.

Una bella scaldata

Precisamente, come riportato dalla rivista Science Advances, Tour ha lavorato su tre fronti, riscaldando ceneri volanti di carbone, residui di bauxite e rifiuti elettronici. In tutti e tre i casi i risultati della ricerca, che ha il sostegno del Dipartimento di Ricerca dell’Aeronautica Militare americana e del Dipartimento dell’Energia, sono stati confortanti, con un buon recupero di terre rare.

Inoltre, secondo quanto affermato dal team di ricercatori, questo metodo sarebbe anche meno impattante sull’ambiente rispetto a quello messo a punto per lo stesso scopo che adotta un acido in grado di separare i materiali utili creando un rivolo liquido che si distacca dal resto. Il metodo sfrutta un surriscaldamento violento dei materiali, che vengono portati a una temperatura di circa 3.000 gradi centigradi in meno di un secondo. Questo metodo porta all’immediata disgregazione di tutte le parti inerti dei materiali trattati, lasciando intatte solo i metalli che vogliono essere riutilizzati.

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Un metodo "universale"

Come spiegato nell’articolo scientifico, le terre rare non sono così rare. Il cerio, ad esempio, è più diffuso del rame, e tutte quante sono generalmente presenti sulla Terra in quantità maggiore dell’oro. Ma questi elementi sono presenti in modo estremamente frammentato e sono molto difficili da estrarre.

“Come se non bastasse – spiega James Tour – negli Stati Uniti si tendeva ad estrarre terre rare ottenendo anche molti elementi radioattivi, molto difficili e costosi da smaltire, tanto che le autorità hanno vietato certe lavorazioni con la conseguenza che i produttori sono arrivati ad alzare i prezzi anche di dieci volte”.

“Ora, continua il professore, ci sono consistenti incentivi per il riciclo e disponiamo letteralmente di montagne di polveri di carbone provenienti dagli impianti industriali che lo usano per vari scopi. Dobbiamo trovare un modo per recuperare i metalli che ci servono da lì e da altri tipi di rifiuti: lì si trovano silicio, alluminio, ferro, ossidi di calcio e altri materiali interessanti. E se con metodi tradizionali si usano soluzioni con 15 moli di acido nitrico, a noi basta lo 0,1 per ottenere risultati migliori”.

Deng Bing, a capo della sperimentazione, aggiunge: “Il bello è che il riscaldamento flash Joule funziona allo stesso modo con tanti tipi di rifiuti come ad esempio quelli legati alla dismissione delle apparecchiature elettroniche o alla bauxite derivante dalla lavorazione dell’alluminio”.