Các nhà nghiên cứu từ đại học Khoa học và Công nghệ Pohang – POSTECH (Pohang University of Science and Technology) đã công bố một phương pháp thân thiện với môi trường để chiết xuất kim loại hiếm từ chất thải bán dẫn; phương pháp của họ giúp thu hồi vonfram (1) và cũng đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế của nó, đưa ra giải pháp bền vững cho việc xử lý chất thải trong ngành công nghệ.
(1) Vonfram: là một kim loại màu bạc xỉn, có điểm nóng chảy cao nhất của bất kỳ kim loại nguyên chất nào.

Giáo sư Jeehoon Han từ khoa Kỹ thuật Hóa học, đã dẫn đầu một nhóm các nhà nghiên cứu tiên phong trong quy trình thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí để thu hồi vonfram. Những phát hiện nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Vonfram có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp điện tử, bán dẫn, hàng không và ô tô. Do tính hiếm và số lượng quốc gia có thể khai thác nó hạn chế, nghiên cứu về việc thu hồi kim loại từ chất thải công nghiệp ngày càng trở nên quan trọng. Để chuẩn bị cho sự cạn kiệt các nguồn tài nguyên kim loại này, việc thu hồi kim loại từ nước thải công nghiệp là rất quan trọng. Nước thải công nghiệp, nếu không được xử lý đúng cách, có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước và đất, khiến lĩnh vực nghiên cứu này trở thành một giải pháp đầy hứa hẹn cho việc thu hồi tài nguyên và bảo vệ môi trường.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp sinh học để thu hồi vonfram từ nước thải do ngành sản xuất chất bán dẫn tạo ra và đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế của công nghệ này. Các vi sinh vật có thể lấy năng lượng cần thiết để tồn tại và phát triển từ kim loại, hòa tan kim loại từ quặng hoặc chất thải bằng khả năng tự nhiên của chúng. Phương pháp này, so với các quy trình hóa học truyền thống, có tác động môi trường thấp hơn và có thể chiết xuất kim loại với chi phí và năng lượng thấp.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng nấm Penicillium simplicissimum, thường thấy trong đất, không khí và thực vật, để hòa tan vonfram và các kim loại khác. Sau khi ngâm chiết sinh học, họ thu hồi vonfram từ dung dịch bằng cách sử dụng phương pháp hấp phụ – giải hấp (2) dựa trên than hoạt tính và kết tủa amoni paratungstate (APT).
(2) Hấp phụ: là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề mặt một chất rắn xốp hoặc là sự gia tăng nồng độ của chất này trên bề mặt chất khác.
Giải hấp: là quá trình vật lý trong đó các nguyên tử hoặc phân tử bị hấp phụ được giải phóng từ bề mặt vào chân không hoặc chất lỏng xung quanh.

Phân tích tính kinh tế cho thấy quy trình hấp phụ – giải hấp dựa trên than hoạt tính có chi phí thấp hơn 7% so với quy trình kết tủa. Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng việc cải thiện khả năng thích nghi và tăng trưởng của chủng vi khuẩn, cũng như giảm thời gian phản ứng, là rất quan trọng để nâng cao hiệu quả quy trình. Nghiên cứu đã xác nhận tính khả thi về mặt kinh tế của một quy trình thân thiện với môi trường để xử lý nước thải của ngành công nghiệp bán dẫn, nhấn mạnh tầm quan trọng của nó trong việc ngăn ngừa ô nhiễm môi trường và tái chế tài nguyên.

Giáo sư Jeehoon cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi chứng minh tính khả thi về mặt kinh tế và công nghiệp của quy trình chiết xuất sinh học thân thiện với môi trường để thu hồi vonfram”.

Các nhà nghiên cứu đặt mục tiêu tăng cường tính khả thi về mặt kinh tế của quy trình này bằng cách phát triển các chủng vi khuẩn có hiệu suất cao.

Để xem các tin bài khác về “Vonfram”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online