Metode baru menggunakan selulosa untuk menghilangkan neodymium dari limbah elektronik telah dikembangkan, yang mengarah pada daur ulang yang lebih efisien.
Neodymium dibutuhkan untuk teknologi bersih seperti kendaraan listrik dan turbin angin, dan permintaannya telah meningkat sekitar 400 persen selama 20 tahun terakhir. Namun, penambangan elemen tanah jarang ini memiliki efek merusak lingkungan, membutuhkan lebih banyak Nd untuk dipulihkan dari limbah elektronik. Pemulihannya juga datang dengan sejumlah tantangan. Metode utama untuk pemulihan komersial adalah ekstraksi pelarut, tetapi metode ini selektif rendah, mahal, dan tidak berkelanjutan karena penggunaan pelarut organik beracun.
Para peneliti di Penn State University telah mengembangkan metode baru di mana nanoteknologi baru digunakan untuk memulihkan neodymium dari selulosa tanaman. Selulosa murah, terbarukan, dan berlimpah. Pekerjaan sebelumnya telah dilakukan pada adsorben berbasis selulosa, tetapi ini tidak efisien.
Sebuah tim peneliti Penn State telah mengembangkan bioteknologi baru yang disebut anionic hair nanocellulose (AHNC), di mana "rambut" mengacu pada rantai selulosa yang menempel pada ujung nanopartikel. Lapisan berbulu nanopartikel bermuatan negatif, sehingga menarik ion Nd bermuatan positif. Ini memisahkan Nd dari ion lain dalam media berair, seperti ion besi, kalsium, dan natrium, dan mengumpulkan cukup partikel Nd untuk pemulihan yang efisien.
Amir Sheikhi, asisten profesor teknik kimia dan teknik biomedis di Penn State, mengatakan: "Prosesnya efisien dalam hal kapasitas penghilangan, selektivitas, dan kecepatan. Ini dapat dicapai dalam hitungan detik dengan secara selektif menghilangkan elemen dari beberapa pengotor yang diuji. Pisahkan neodymium. ."
Proses tersebut juga dapat digunakan untuk mengekstrak neodymium dari air limbah industri, tailing pertambangan, dan magnet permanen yang sudah tidak digunakan lagi.
"Kontribusi untuk daur ulang tanah jarang ini akan memiliki dampak strategis dan ekonomis pada beberapa industri," kata Sheikhi. "Semakin banyak neodymium yang kami daur ulang, semakin banyak mobil listrik dan hibrida serta turbin angin yang dapat kami buat, sehingga mengurangi tekanan terhadap lingkungan."
Sheikhi menambahkan bahwa tim saat ini sedang menjajaki berbagai cara untuk mengembangkan sistem adsorpsi berkelanjutan atau semi-batch, yang akan membuka jalan untuk meningkatkan proses.
