Phát triển công nghệ thu hồi đất hiếm từ chất thải công nghiệp

Cơ quan Năng lượng nguyên tử Nhật Bản (JAEA) cùng các đối tác đã phát triển công nghệ mới cho phép tách và thu hồi các nguyên tố đất hiếm từ nước và dầu thải công nghiệp, mở ra hướng tái chế nguồn nguyên liệu chiến lược từ những loại chất thải vốn khó xử lý.

Một mỏ đất hiếm. Ảnh minh họa: AP/TTXVN

Công nghệ sử dụng vật liệu hấp phụ có cấu trúc hóa học đặc biệt, có khả năng liên kết chọn lọc với từng kim loại mục tiêu. Khác với nhiều phương pháp truyền thống, vật liệu này có thể hoạt động trong cả môi trường nước và dầu, đồng thời được chế tạo dưới dạng hạt để dễ tích hợp vào các hệ thống xử lý chất thải hiện có.

Trong thử nghiệm, vật liệu hấp phụ đã tách hoàn toàn europium - nguyên tố đất hiếm được sử dụng trong đèn LED và màn hình LCD - từ dung dịch chứa đồng thời nước và dầu. Các thử nghiệm tiếp theo cho thấy europium có thể được tách khỏi vật liệu hấp phụ để thu hồi, trong khi vật liệu này vẫn có thể tái sử dụng.

Đáng chú ý, công nghệ trên được phát triển từ kinh nghiệm của JAEA trong tái chế nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Cơ quan này đã vận dụng công nghệ xử lý chất thải phóng xạ dạng lỏng chứa axit mạnh và dung môi hữu cơ để tách urani và plutoni, từ đó phát triển phương pháp thu hồi đất hiếm.

Chuyên gia JAEA Yoichi Arai cho rằng công nghệ mới mở ra khả năng thu hồi đất hiếm từ những loại nước thải công nghiệp trước đây được xem là rất khó xử lý. JAEA dự kiến phối hợp với doanh nghiệp thử nghiệm công nghệ trên chất thải từ các nhà máy hóa chất và sản xuất bán dẫn.

Tuy nhiên, mở rộng quy mô và giảm chi phí vẫn là những thách thức trước khi công nghệ có thể thương mại hóa. JAEA đặt mục tiêu đưa công nghệ vào ứng dụng thực tế trong khoảng 10 năm tới.

Đất hiếm là nguyên liệu quan trọng đối với xe điện và nhiều thiết bị điện tử.

Trong bối cảnh Nhật Bản tìm cách đa dạng hóa nguồn cung và giảm phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu từ Trung Quốc, tái chế đất hiếm từ chất thải công nghiệp được xem là một hướng đi có ý nghĩa chiến lược.Theo báo cáo của Lucintel (Mỹ), thị trường tái chế đất hiếm toàn cầu dự kiến sẽ đạt quy mô 1,1 tỷ USD vào năm 2031.