Onderzoekers van de University of California – Santa Barbara hebben samen met het mineralenrecyclingbedrijf REEGen een eenvoudige en efficiënte filtermethode ontwikkeld om zeldzame aardmetalen terug te winnen uit e-waste.
De innovatie moet bijdragen aan een duurzamere en economisch haalbare circulaire keten voor kritieke grondstoffen in de IT-sector. Zeldzame aardmetalen zoals yttrium, scandium en de lanthaniden zijn onmisbaar voor onder meer smartphones, batterijen en katalysatoren. Hoewel ze in de aardkorst relatief veel voorkomen, zijn ze lastig te isoleren vanwege hun chemische overeenkomsten. Bestaande terugwinmethoden zijn vaak duur, milieubelastend en afhankelijk van agressieve chemicaliën. Onderzoek op het gebied van terugwinning is overal ter wereld gaande, maar sommige aardmetalen blijven een grote uitdaging.
Binding van metaalionen
Het lab ontwikkelde een speciaal molecuul, een zogenoemde chelator genaamd G-macropa, die specifiek grote metaalionen zoals zeldzame aardmetalen bindt. Door dit molecuul te koppelen aan een harsmateriaal ontstond een filter dat de gewenste metalen selectief uit een vloeistof kan halen. Deze vloeistof – een bio-leachaat – wordt geproduceerd door micro-organismen die metalen uit elektronisch afval losweken.
Het filter verhoogde de concentratie zeldzame aardmetalen in de oplossing van 5 naar bijna 59 molprocent. Een eenvoudige spoeling met zoutzuur maakt het filter opnieuw bruikbaar, zonder dat giftige chemicaliën nodig zijn. Volgens Wilson: “We willen een technologie ontwikkelen die schoon, efficiënt en toepasbaar is op verschillende soorten afvalstromen – dit filter brengt ons een stap dichter bij die realiteit.”
Productiekosten van filtermethode voor e-waste
De onderzoekers zien bredere toepassingen voor deze techniek, bijvoorbeeld in milieusanering of het terugwinnen van andere metalen zoals lood of kwik. Een uitdaging blijft de productiekosten van G-macropa, dat complex is om te maken. Het team werkt aan goedkopere alternatieven en betere dragers voor het filtermateriaal.
