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“Flash Joule”, così l’industria recupererà le preziose terre rare dai rifiuti

di Roberto Zonca   

Senza l’uso delle “terre rare” il mondo moderno non potrebbe esistere. Questi elementi chimici, ben 17, sono infatti una risorsa essenziale per l’industria ad alta tecnologia. Fondamentali per la produzione di chip, come anche nell'industria aerospaziale e in quella militare, le “terre rare”, sono la chiave che consentirà all’umanità di evolvere tecnologicamente. Il nome, “terre rare” per l’appunto, fa erroneamente pensare si tratti di elementi scarsamente disponibili ma non è così. Queste terre, a dirla tutta, sono piuttosto abbondanti ma la loro distribuzione geografica, e il processo di estrazione ad alto impatto ambientale, fanno sì che abbiano costi elevatissimi. La loro importanza non è connessa soltanto alle intrinseche proprietà fisiche e chimiche, ma anche alla capacità che hanno di alterare quelle di altri minerali.

Una nuova tecnologia, sviluppata presso i laboratori della Rice University, istituto con sede a Houston (Texas), potrebbe però aprire al mondo nuove prospettive. I 17 elementi chimici - Lantanio, Cerio, Praseodimio, Neodimio, Samario, Europio, Gadolinio, Terbio, Disprosio, Olmio, Erbio, Tulio, Itterbio, Lutezio, Ittrio, Promezio e Scandio -, potrebbero esser infatti recuperati anche dalla “comune” spazzatura, e non solo dal riciclo dei rifiuti Raee. E l’idea dei ricercatori americani potrebbe risolvere non pochi grattacapi ai produttori di motori elettrici e batterie, che avrebbero così un modo per sfruttare quantità "extra" di costose materie prime.

Il chimico James Tour, responsabile dello studio, ha fatto sapere di essersi servito di un processo di riscaldamento dei rifiuti denominato “flash Joule”. Questo, usato in passato per la produzione di grafene contenuto all’interno di un qualsiasi materiale costituito almeno in parte di carbonio solido, consentirebbe di recuperare buona parte delle terre rare presenti nelle ceneri volanti di carbone, nei residui di bauxite e nei rifiuti elettronici.

Stando a quanto riportato sulle pagine della rivista Science Advances, il metodo usato da Tour sarebbe meno impattante sull’ambiente rispetto a quello utilizzato abitualmente con lo stesso scopo, e che prevede invece l’uso di acidi. Il flash Joule sfrutta un surriscaldamento estremamebnte violento dei materiali, che vengono portati a una temperatura di circa 3 mila gradi centigradi in meno di un secondo. La disgregazione delle parti inerti avviene in questo modo rapidamente, lasciando intatti i metalli “preziosi”.

Tour potrebbe aver reso il riciclo di una moltitudine di elementi chimici “vantaggioso” e “sicuro”. Negli Stati Uniti molte società si sono lanciate nel business del recupero di questi materiali, fondamentali per l’industria ad alta tecnologia, ma il processo di estrazione portava inevitabilmente alla produzione di elementi radioattivi difficili da gestire e costosi da smaltire. “Ora - evidenzia l’esperto - ci sono consistenti incentivi per il riciclo e disponiamo di montagne di polveri di carbone provenienti dagli impianti industriali. Dobbiamo trovare un modo per recuperare i metalli che ci servono da lì e da altri tipi di rifiuti: possiamo recuperare 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”.

A dir poco entusiasta il capo della sperimentazione, il professor Deng Bing, che fa notare come il processo possa essere usato con tanti tipi di rifiuti come ad esempio quelli legati alla dismissione delle apparecchiature elettroniche o alla bauxite derivante dalla lavorazione dell’alluminio.

A cura di Roberto Zonca

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