Ученые из США разработали инновационный и экологически безопасный метод добычи редкоземельных элементов — ценных материалов, востребованных в электронике, чистой энергетике, оборонной промышленности и биомедицине. В основе технологии — использование щавелевой кислоты, которую вырабатывают модифицированные дрожжи, питающиеся сахаром. Такой способ позволяет извлекать почти все редкоземельные элементы даже из низкокачественной руды.
Сегодня на рынках редкоземельных элементов и щавелевой кислоты доминирует Китай. Классическое производство кислоты связано с применением сильных кислот — это создает опасные побочные продукты. Альтернативу вредному производству нашли исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса и Иллинойского университета.
Ключевой элемент новой технологии — дрожжи Issatchenkia orientalis, устойчивые к низкому уровню pH. В биоинженерном процессе используется окислитель, который получают из глюкозы в дрожжевом организме.
Эксперимент показал впечатляющие результаты. Созданный штамм дрожжей производит более 40 граммов щавелевой кислоты на литр, а эффективность осаждения редкоземельных элементов достигает 99%. Щавелевая кислота избирательно связывает нужные элементы и переводит их из раствора в твердое состояние, отделяя от посторонних металлов (например, цинка).
Сочетание биопроизводства с использованием дрожжей при низком уровне pH и селективного осаждения редкоземельных элементов указывает на масштабируемый и экологичный способ очистки редкоземельных элементов.
Тесты на реальных образцах руды подтвердили эффективность метода и заложили основу для его внедрения в промышленность. Сейчас команда работает над увеличением выхода продукта, чтобы сделать технологию коммерчески выгодной.
Ранее Наука Mail рассказывала, что найден способ создавать дешевые мощные магниты без редкоземов.
