Ученые из Тринити‑колледжа в Дублине нашли дешевый и экологичный способ очистки воды от редкоземельных элементов — с помощью устричных раковин, которые обычно отправляют на свалку. Результаты исследования опубликованы в журнале Science of the Total Environment.
Редкоземельные элементы являются критически важными компонентами для современных технологий (электромобилей, ветряных турбин, смартфонов). При попадании в реки или озера редкоземельные элементы могут накапливаться в водных экосистемах и нарушать жизнедеятельность микроорганизмов, растений и животных. Поэтому поиск простых и устойчивых способов удаления редкоземельных элементов из воды становится все более актуальной экологической задачей.
В ходе лабораторных экспериментов измельченные раковины мидий, моллюсков и устриц поместили в растворы с редкоземельными элементами. В результате химической реакции минералы в раковинах растворились и заменились новыми — с редкоземельными элементами внутри. По сути, раковины превратили растворенные металлы в твердые кристаллы, которые остались в материале раковины.
Лучше всего показали себя устричные раковины: их пористая микроструктура позволяет реакции идти по всему объему, обеспечивая почти полное замещение карбоната кальция. Они поглощают около 1,5 г редкоземельных металлов на 1 г раковины — то есть несколько килограммов раковин могут поглотить килограммы загрязняющих веществ. У мидий и моллюсков на поверхности быстро образуется непроницаемая корка, ограничивающая реакцию.
В любом случае, процесс не требует сложного оборудования или больших затрат, поскольку основан на естественных минеральных реакциях. В перспективе метод может стать инструментом очистки среды и переработки отходов аквакультуры (а это миллионы тонн раковин ежегодно), а также помочь в экологически чистом разделении редкоземельных элементов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найден способ извлечь 95% металлов из отработанных аккумуляторов.
