Про це розповідає ProIT
Американські вчені представили інноваційний спосіб видобутку рідкісноземельних металів, зосередившись на використанні морських водоростей. Дослідницька група з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії США успішно вилучила критично важливі мінерали з біомаси морських водоростей, що відкриває нові перспективи для сталого отримання цінних елементів.
Як водорості допомагають отримувати рідкісні метали
У рамках досліджень науковці вирощували кілька видів морських водоростей на території кампусу Секим, детально аналізуючи їх здатність накопичувати різні мінерали. Особливий акцент зроблено на елементи, такі як неодим, які є незамінними компонентами електроніки, транспортних засобів та будівельних матеріалів. Традиційно їх видобувають з гірських порід, але новий метод пропонує екологічно чисту альтернативу.
Науковці з’ясували, що водорості, розташовані вздовж узбережжя, можуть містити значно вищу концентрацію цінних мінералів, ніж морська вода — у деяких випадках у понад мільйон разів. Зокрема, вид шкірястих бурих водоростей фукус ефективно акумулює нікель, а зелена листова водорість ульва (морський салат) концентрує відразу кілька видів корисних мінералів.
Технологія видобутку та перспективи застосування
Після вирощування достатньої кількості водоростей дослідники подрібнювали їх до однорідної маси, яку потім змішували зі спеціальними кислотними розчинами — так званими «вилуговувачами». Ці речовини, які широко використовуються у гірничій промисловості, сприяють відділенню мінералів від біомаси за допомогою зниження pH та впливу високих температур. У процесі експериментів команда дослідників підбирала оптимальні типи вилуговувачів і температурні режими для максимально ефективного вилучення цільових металів.
“Океан – найбільше джерело безлічі найважливіших мінералів, які нам необхідні для високотехнологічних додатків. Якщо ми зможемо використовувати морську воду та робити це відповідально, це потенційно дозволить нам створити джерело найважливіших матеріалів”, — переконує головний дослідник з біодобувної діяльності у лабораторії Секім Майкл Хуземанн.
Важливою частиною проєкту стало дослідження економічної доцільності такого видобутку. Зокрема, науковці відмовилися від енерговитратного сушіння водоростей на користь більш ефективних підходів та розглядають можливість застосування відпрацьованих кислот, отриманих у результаті інших промислових процесів. За словами Скотта Едмундсона, дослідника рослин з лабораторії Секим, морські водорості не потребують прісної води і швидко ростуть, що робить їх перспективною сировиною для сталого видобутку мінералів.
Після вилучення мінералів залишки біомаси можна використовувати повторно — наприклад, для виробництва біопалива, біопластику, будівельних матеріалів або екологічних клеїв. Таким чином, інноваційний підхід не лише дозволяє отримувати стратегічно важливі рідкісноземельні елементи, а й сприяє розвитку безвідходних технологій у промисловості.