Об этом сообщает ProIT
Американские ученые представили инновационный способ добычи редкоземельных металлов, сосредоточившись на использовании морских водорослей. Исследовательская группа из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории США успешно извлекла критически важные минералы из биомассы морских водорослей, что открывает новые перспективы для устойчивого получения ценных элементов.
Как водоросли помогают получать редкие металлы
В рамках исследований ученые выращивали несколько видов морских водорослей на территории кампуса Секим, детально анализируя их способность накапливать различные минералы. Особое внимание уделено элементам, таким как неодим, которые являются незаменимыми компонентами электроники, транспортных средств и строительных материалов. Традиционно их добывают из горных пород, но новый метод предлагает экологически чистую альтернативу.
Ученые выяснили, что водоросли, расположенные вдоль побережья, могут содержать значительно более высокую концентрацию ценных минералов, чем морская вода — в некоторых случаях более чем в миллион раз. В частности, вид кожистых бурых водорослей фукус эффективно аккумулирует никель, а зеленая листовая водоросль ульва (морской салат) концентрирует сразу несколько видов полезных минералов.
Технология добычи и перспективы применения
После выращивания достаточного количества водорослей исследователи измельчали их до однородной массы, которую затем смешивали со специальными кислотными растворами — так называемыми «вымывателями». Эти вещества, которые широко используются в горной промышленности, способствуют отделению минералов от биомассы с помощью снижения pH и воздействия высоких температур. В процессе экспериментов команда исследователей подбирала оптимальные типы вымывателей и температурные режимы для максимально эффективного извлечения целевых металлов.
“Океан — это крупнейший источник множества важнейших минералов, которые нам необходимы для высоких технологий. Если мы сможем использовать морскую воду и делать это ответственно, это потенциально позволит нам создать источник важнейших материалов”, — убеждает главный исследователь по биодобыче в лаборатории Секим Майкл Хуземанн.
Важной частью проекта стало исследование экономической целесообразности такого добычи. В частности, ученые отказались от энергоемкого сушки водорослей в пользу более эффективных подходов и рассматривают возможность применения отработанных кислот, полученных в результате других промышленных процессов. По словам Скотта Эдмундсона, исследователя растений из лаборатории Секим, морские водоросли не требуют пресной воды и быстро растут, что делает их перспективным сырьем для устойчивой добычи минералов.
После извлечения минералов остатки биомассы можно использовать повторно — например, для производства биотоплива, биопластика, строительных материалов или экологических клеев. Таким образом, инновационный подход не только позволяет получать стратегически важные редкоземельные элементы, но и способствует развитию безотходных технологий в промышленности.