Một nhóm nghiên cứu do Giáo sư James Tour tại đại học Rice đứng đầu, đã phát triển một phương pháp tái chế kim loại có giá trị từ rác thải điện tử hiệu quả hơn, đồng thời giảm đáng kể tác động đến môi trường.

Tái chế kim loại có thể làm giảm nhu cầu khai thác, từ đó giảm thiểu thiệt hại về môi trường liên quan đến việc khai thác nguyên liệu thô như nạn phá rừng, ô nhiễm nước và phát thải khí nhà kính.

Ông James Tour, Giáo sư Hóa học TT và WF Chao kiêm Giáo sư Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật Nano, cho biết: “Quy trình của chúng tôi giúp giảm chi phí vận hành và lượng khí thải nhà kính, trở thành bước tiến quan trọng trong quá trình tái chế bền vững”.

Công trình nghiên cứu của nhóm nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Chemical Engineering.

Kỹ thuật cải tiến
Kỹ thuật mới này tăng cường khả năng phục hồi các kim loại quan trọng và dựa trên công trình trước đó của Giáo sư James về xử lý chất thải bằng cách sử dụng phương pháp gia nhiệt Joule nhanh (FJH – flash Joule heating). Quá trình này bao gồm việc truyền dòng điện qua vật liệu để làm nóng nhanh đến nhiệt độ cực cao, biến đổi vật liệu thành các chất khác nhau.

Các nhà nghiên cứu đã áp dụng quy trình clo hóa và carbon hóa gia nhiệt FJH để chiết xuất các kim loại có giá trị, bao gồm gali, indi và tantal, từ rác thải điện tử. Các phương pháp tái chế truyền thống như thủy luyện kim và nhiệt luyện kim tiêu tốn nhiều năng lượng, tạo ra các chất thải có hại và liên quan đến một lượng lớn axit.

Ngược lại, với phương pháp mới những vấn đề này sẽ không còn tồn tại, bằng cách cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác và tách kim loại nhanh chóng mà không cần sử dụng nước, axit hoặc dung môi khác, giúp giảm tác hại đến môi trường.

Ông Bing Deng, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại đại học Rice, hiện là phó giáo sư tại đại học Tsinghua và là đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu, nói rằng: “Chúng tôi đang cố gắng áp dụng phương pháp này để thu hồi các kim loại quan trọng khác từ các luồng chất thải”.

Kết luận
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng phương pháp của họ có hiệu quả tách tantalum khỏi tụ điện, gali khỏi điốt phát sáng đã loại bỏ và indi khỏi màng dẫn điện mặt trời đã qua sử dụng. Bằng cách kiểm soát chính xác các điều kiện phản ứng, nhóm nghiên cứu đã tái chế kim loại đạt mức tinh khiết trên 95% và năng suất trên 85%.

Hơn nữa, ông Shichen Xu, một nghiên cứu viên sau tiến sĩ tại đại học Rice và là đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết phương pháp này hứa hẹn có thể khai thác được lithium và các nguyên tố đất hiếm.

Ông Shichen nói rằng: “Bước đột phá này giải quyết vấn đề cấp bách về tình trạng thiếu hụt kim loại nghiêm trọng và tác động tiêu cực đến môi trường, đồng thời khuyến khích kinh tế cho các ngành công nghiệp tái chế trên quy mô toàn cầu bằng quy trình phục hồi hiệu quả hơn”.

Để xem các tin bài khác về “Tái chế rác thải điện tử”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online