Naukowcy z Rice University opracowali błyskawiczną metodę recyklingu magnesów neodymowych. Trwa sekundy zamiast dni

Metale ziem rzadkich (REE) to absolutne serce nowoczesnej technologii. Neodym (Nd) jest niezbędny w silnikach elektrycznych samochodów, turbinach wiatrowych i dyskach twardych. Tymczasem recykling istotnych dla nas magnesów neodymowo-żelazowo-borowych (NdFeB) to wciąż technologiczna droga przez mękę. Tradycyjne metody przypominają używanie młota do rozbicia szklanej ozdoby. Jest głośno, jest dużo bałaganu, a odzysk bywa mierny.

Nowa metoda termiczno-chemiczna wykorzystująca ciekły ind pozwala na niezwykle precyzyjne i mniej inwazyjne odzyskiwanie neodymu z magnesów NdFeB, zapewniając surowiec o czystości gotowej do ponownej produkcji.

Cambridge University rozpoczyna projekt ratowania danych z dyskietek w ramach inicjatywy Future Nostalgia

Zespół profesora Jamesa Toura opublikował w Proceedings of the National Academy of Sciences badanie, które może odmienić globalny rynek pierwiastków ziem rzadkich. Ich metoda wykorzystuje flash Joule heating, czyli impulsowe nagrzewanie elektryczne, które w ułamku sekundy podnosi temperaturę rozdrobnionego materiału do tysięcy stopni Celsjusza. Proces przypomina zasadę działania mikrofalówki. Błyskawiczne, precyzyjne dostarczenie energii tam, gdzie jest potrzebna, zamiast długotrwałego "pieczenia" w tradycyjnym piecu. Do rozdrobnionych magnesów z elektrośmieci podawany jest też gaz chlorowy. W ekstremalnych temperaturach pierwiastki niechciane, żelazo i kobalt, reagują z chlorem, tworząc lotne chlorki, które odparowują. Pierwiastki ziem rzadkich, takie jak neodym czy dysproz, pozostają w postaci stałej. Cały proces trwa kilka sekund. Tradycyjna hydrometalurgia potrzebuje na to godzin, a często dni, zużywając przy tym dziesiątki litrów mocnych kwasów. Szczegóły dotyczące wykorzystania różnic w energii swobodnej Gibbsa i punktach wrzenia poszczególnych chlorków znaleźć można w oryginalnej publikacji naukowej.

Te wielowarstwowe metasoczewki są 1000 razy cieńsze od włosa i mogą zmienić rynek smartfonów na świecie

Liczby mówią same za siebie. Analiza cyklu życia wykazała 87 proc. redukcję zużycia energii, 84 proc. spadek emisji gazów cieplarnianych i 54 proc. obniżkę kosztów operacyjnych w porównaniu z hydrometalurgią. Co więcej, metoda osiąga ponad 90 proc. czystości i wydajności odzysku w jednym kroku, bez użycia wody czy kwasów. To nie ewolucja, to rewolucja. Dlaczego to takie ważne? Jak pisaliśmy, Chiny kontrolują około 90 proc. globalnej produkcji rafinowanych pierwiastków ziem rzadkich i aż 98 proc. wytwarzania magnesów. Goldman Sachs potwierdza te dane, ostrzegając przed rosnącym ryzykiem zakłóceń w dostawach. Tymczasem popyt eksploduje. Według Departamentu Energii USA, zapotrzebowanie na magnesy neodymowe w pojazdach elektrycznych osiągnie 114 tysięcy ton do 2030 roku i 266 tysięcy ton do 2050 roku. Turbiny wiatrowe, roboty, centra danych – wszystkie te sektory głodne są REE.

Litografia EUV od kuchni. Poznaj zasady funkcjonowania, wyzwania i przyszłość technologii półprzewodników

Metoda Rice University może realnie zmienić te zależności. Flash Metals USA, startup z Teksasu, już uzyskał licencję na technologię i zapowiada uruchomienie produkcji w pierwszym kwartale 2026 roku. Kompaktowe, modułowe instalacje można umieszczać blisko źródeł e-odpadów, eliminując koszty transportu i budując lokalne łańcuchy dostaw. Nie brakuje jednak wyzwań. Początkowe nakłady na wyspecjalizowany sprzęt do flash Joule heating mogą być barierą dla mniejszych firm zajmujących się recyklingiem. Branża musi także przeszkolić kadry i zintegrować nową technologię z istniejącą infrastrukturą zbierania e-odpadów. Pytanie brzmi, jak szybko wielkie koncerny technologiczne i motoryzacyjne zechcą zainwestować w tę metodę, aby zabezpieczyć sobie dostęp do surowców? Odpowiedź poznamy już wkrótce. Presja ze strony rosnącego popytu i niestabilności geopolitycznej nie daje czasu na zastanowienie.