Doorbraak in recycling: zeldzame aardmetalen kunnen 50 keer sneller worden gewonnen
Zeldzame aardmetalen zijn niet zo zeldzaam op onze planeet als de naam doet vermoeden. Het probleem ligt in hun gebrek aan zuiverheid. Als ertsen worden ze vaak met elkaar vermengd, waardoor complexe en energie-intensieve scheidingsprocessen nodig zijn.
De situatie wordt er later niet beter op, wanneer ze worden gebruikt in telefoons, tl-buizen en elektronische onderdelen en als afval eindigen. De concentratie van de begeerde elementen in een berg elektronisch afval is echter aanzienlijk hoger dan in de grond.
Scheidingsprocessen, die vaak gebruik maken van de verschillende smeltpunten van de metalen, vergen echter enorme hoeveelheden energie. Onderdelen moeten van tevoren worden gedemonteerd, plastic moet worden uitgesorteerd en onzuiverheden moeten worden verwijderd.
Recycling blijft daarom altijd de tweede keuze, omdat het goedkoper is om de zeldzame aardmetalen direct te delven. En bergen, d.w.z. eigenlijk stortplaatsen, vol met tonnen belangrijke grondstoffen blijven liggen.
Het voorbeeld van europium laat zien wat er mogelijk is
Dit is een van de redenen waarom er nu aan de ETH Zürich een proces is gepresenteerd dat de scheiding van verschillende grondstoffen met een factor 50 kan versnellen. Er is daar een methode ontwikkeld om europium te extraheren, dat wordt gebruikt in fluorescentiebuizen, beeldbuisschermen (de goede oude beeldbuis-TV), maar ook in sommige moderne beeldschermen.
Omdat het echter minder vaak wordt gebruikt dan vroeger, is de prijs van de grondstof te laag voor traditionele recyclingprocessen. Een principe waarmee enzymen onder andere onze koperbalans reguleren, is veelbelovend.
Europium wordt gereduceerd met behulp van tetrathiometalaten, in dit geval vier zwavelatomen en één molybdeen- of wolfraamatoom. Terwijl de andere zeldzame aardmetalen driewaardig blijven, wordt europium tweewaardig. Het heeft nu één elektron meer.
Dit betekent dat het anders reageert in chemische reacties en gemakkelijk van de andere elementen gescheiden kan worden. Er wordt gezegd dat het principe zo goed werkt in fluorescentiebuizen dat het al gebruikt kan worden.
We kunnen alleen maar hopen dat zulke elegante manieren van efficiënte en dus duurzame recycling ook voor andere elementen gevonden kunnen worden. De oplossing zat immers verborgen in een endogeen enzym.
Bron(nen)
