Los investigadores de la Universidad de Penn State están utilizando micro y nanopartículas creadas a partir de compost para capturar elementos de tierras raras de soluciones acuosas que contienen desechos electrónicos.
“Los productos de desecho como las mazorcas de maíz, la pulpa de madera, el algodón y las cáscaras de tomate a menudo terminan en los vertederos o en el compost”, dijo Amir Sheikhi, profesor asistente de ingeniería química, en un comunicado de prensa. “Queríamos transformar estos productos de desecho en partículas a micro o nanoescala capaces de extraer elementos de tierras raras de los desechos electrónicos”.
Según Sheikhi, el desafío con la técnica que él y sus colegas están proponiendo radica en separar eficientemente los metales de los desechos.
“Usando los materiales orgánicos como plataforma, creamos micro y nanopartículas altamente funcionales que pueden adherirse a metales como el neodimio y separarlos del fluido que los rodea”, dijo Sheikhi. “A través de interacciones electrostáticas, los materiales de escala micro y nano con carga negativa se unen a los iones de neodimio con carga positiva, separándolos”.
Para preparar el experimento, el investigador y su equipo molieron cáscara de tomate y mazorca de maíz y cortaron pulpa de madera y papel de algodón en trozos pequeños y delgados y los sumergieron en agua. Luego, hicieron reaccionar químicamente estos materiales de forma controlada para desintegrarlos en tres fracciones distintas de materiales funcionales: microproductos, nanopartículas y biopolímeros solubilizados. La adición de microproductos o nanopartículas a las soluciones de neodimio desencadenó el proceso de separación, lo que resultó en la captura de muestras de neodimio.
Los científicos publicaron sus hallazgos en el Chemical Engineering Journal , donde explican que esta vez mejoraron sobre el proceso de separación demostrado en trabajos anteriores y extrajo tamaños de muestra más grandes de neodimio de soluciones menos concentradas.
El objetivo ahora es extender este mecanismo de separación a escenarios del mundo real y asociarse con industrias interesadas para seguir probando el proceso.
“También esperamos ajustar la selectividad de los materiales hacia otros elementos de tierras raras y metales preciosos, como el oro y la plata, para poder separarlos también de los productos de desecho”, dijo Sheikhi.
