Iskopavanje retkih zemaljinih minerala je štetno po životnu sredinu i kontroliše ga Kina. Mlada hemičarka bi mogla da reši oba problema jednim potezom.
„Zašto je nebo plavo? Kako nastaju oblaci?“ Mari Perrin je sebi postavila ovo pitanje kao dete. „Čak i tada sam bila veoma radoznala“, seća se ona. Njena radoznalost ne samo da je obezbedila da ćerka dvojice naučnika iz godine u godinu bolje razume svet oko sebe. Uskoro bi to mogao biti razlog zašto se ovaj svet menja. Ova 27-godišnjakinja i njen tim na ETH Zürichu razvili su metodu za reciklažu retkih zemalja.
Važan resurs za energetsku tranziciju
Retke zemlje su grupa od 17 metala koji se koriste u svim savremenim uređajima: u baterijama, pametnim telefonima i računarima, u vetroturbinama i električnim automobilima. Za njihovo dobijanje postoji geopolitičko takmičenje.
„Oni su svuda oko nas“, kaže Perrin, „ali samo jedan procenat svih retkih zemaljinih minerala se reciklira“. Reciklaža bi bila važna jer je za energetsku tranziciju potrebno sve više retkih minerala. Njihovo vađenje nije samo skupo, već je i veoma štetno po životnu sredinu i često oslobađa radioaktivnost.
Geopolitička dominacija Kine
Osim toga, nad njima se nadvija geopolitički problem: oko 70 odsto retkih zemljinih minerala se kopa u Kini. Šta to može da znači za ostatak sveta postalo je jasno 2010. godine, kada je izbio sukob između Kine i Japana. Kina je neformalno zaustavila izvoz retkih minerala u Japan. Cene su porasle više od deset puta, a nestašice snabdevanja su se pojavile širom sveta.
„Ako to uporedite sa naftom, najveće zemlje izvoznice imaju tržišni udeo od 30 do 40 odsto“, objašnjava Mari Perin. Dominacija Kine je takođe jasno očigledna u interesima Donalda Trampa da eksploatiše ukrajinska nalazišta retkih zemalinih minerala za SAD i da Grenland postane deo Sjedinjenih Država.
Sijalice napravljene od ETH otpada
„Imali smo sreće što smo naišli na ovaj metod“, priseća se Perrin. Prvobitno, njihova istraživanja nisu imala nikakve veze sa recikliranjem retkih materijala. Ali otkrila je da molekuli koje je proučavala imaju potencijal da urade upravo to.
Hemičarka se posvetila istraživačkom radu: „Izvadila sam stare lampe koje štede energiju iz ETH kante za reciklažu i eksperimentisala sa njima u laboratoriji“, kaže Perrin. Sve dok nije uspela da odvoji retki materijal evropijum od sijalice.
Poređenje prethodno korišćenog procesa ekstrakcije tečnost-tečnost (gore levo) i odvajanje evropijuma korišćenjem tetratiometalata (dole).
Perin upoređuje proces sa pravljenjem pice: zamislite da umešate prstohvat soli u testo za picu. Kako možete povratiti so koja se sada proširila po celom testu? Treba vam nešto što može razlikovati i odvojiti elemente testa od elemenata soli. U slučaju Marie Perrin, ovaj sastojak se zove tetratiometalat.
„Kod poznatih metoda, ovaj proces je morao da se ponovi nekoliko puta“, objašnjava Perrin. „Ovo zahteva ogromnu potrošnju resursa. Sa Perrinim procesom, retki matreijali europijum može da se odvoji od ostalih elemenata u sijalici u visokom stepenu čistoće u jednoj operaciji.
Potrebna inicijativa
Perinin istraživački tim objavio je rezultate u časopisu Nature Communications, prijavio patent i suočio se sa pitanjem: Šta sada?
„Ili prodajete licencu većim hemijskim kompanijama ili sami razvijate tehnologiju“, objašnjava Perrin. „Bilo mi je jasno da to želim sama da uradim. Rizik da bi potencijal procesa skupljao prašinu u fioci u velikoj kompaniji bio je prevelik za nju – kao i radoznalost.
Zajedno sa starim školskim prijateljem i njenim mentorom na doktorskim studijama, Mari Perrin je osnovala start-up REEcover. Cilj: učiniti proces sijalice skalabilnim u prvom koraku. U drugom koraku, biće proširen na druge od 16 preostalih retkih materijala. „Ja sam istraživač i nisam imala iskustva u preduzetništvu“, kaže Francuskinja. Ali njena radoznalost je i ovde tera napred: „Svaki dan ima nešto novo, što je zabavno.
Obećavajuća budućnost
„Naš tajming je dobar“, svesna je Perrin. Evropska unija je usvojila zakon o kritičnim sirovinama 2024. godine. Jedan od ciljeva zakona je smanjenje zavisnosti od retkih materijala iz Kine. Ovo je još jedan razlog zašto se REEcover smatra jednim od najperspektivnijih start-apa u ETH.
O tome se radi
Potrebno nam je sve više retkih materija za energetsku tranziciju i tehnološki napredak. Problem: njihovo rudarenje je štetno po životnu sredinu i kontroliše ga Kina.
27-godišnja hemičarka Mari Perrin i njen tim razvili su metod za izdvajanje retke zemlje evropijuma iz štedljivih lampi.
Razvijeni proces ima veliki potencijal jer je brži od prethodnih procesa i koristi znatno manje resursa.
Perrin i njen tim pokušavaju da prošire proces sa početnim REEcover-om i prošire ga na druge retke Materijale.
Izvor „heute.at“