Lợi ích bất ngờ từ vỏ trứng trong rác thải nhà bếp

Vỏ trứng tìm thấy trong rác thải nhà bếp có thể trở thành trợ thủ đắc lực để chiết xuất các nguyên tố đất hiếm.

Các nhà khoa học Ireland đã phát triển một phương pháp đơn giản, chi phí thấp và bền vững để khai thác đất hiếm, cung cấp những nguyên liệu thiết yếu cần thiết cho quá trình chuyển đổi năng lượng xanh.

Trong quá trình chuyển đổi năng lượng, các bộ phận quan trọng như xe điện, tua bin gió không thể tách rời khỏi các nguyên tố đất hiếm. Tuy nguyên tố này không hiếm nhưng nồng độ thấp và bị trộn lẫn với nhiều nguyên tố nên việc khai thác và phân tách chúng rất tốn kém, tốn nhiều năng lượng thâm canh và sử dụng nhiều nước.

Hơn nữa, trong khi nhu cầu về xe điện và tua bin gió tiếp tục tăng thì nguồn cung đất hiếm lại tương đối khan hiếm. Vì vậy, phát hiện mới của các nhà nghiên cứu tại Cao đẳng Trinity Dublin (Ireland) thực sự mở ra một bước đột phá mới. Theo đó, họ đã thử nghiệm quy trình tái chế nguyên tố đất hiếm đơn giản và phát hiện ra rằng canxi cacbonat (canxi) trong vỏ trứng có thể hấp thụ hiệu quả các nguyên tố đất hiếm và tách chúng ra khỏi nước.

Remi Rateau, một thành viên trong nhóm nghiên cứu cho biết nghiên cứu này cho thấy tiềm năng sử dụng chất thải một cách sáng tạo, không chỉ mang lại giải pháp bền vững cho việc tái chế các nguyên tố đất hiếm mà còn phù hợp với các nguyên tắc kinh tế tuần hoàn và định giá chất thải.

Quá trình nghiên cứu được các nhà khoa học thực hiện để chiết xuất đất hiếm.

Đây rõ ràng sẽ là một kết quả đôi bên cùng có lợi. Vậy làm thế nào để làm được điều đó? Các nhà nghiên cứu đã đặt vỏ trứng vào dung dịch chứa các nguyên tố đất hiếm và đun nóng chúng từ 25⁰C đến 205⁰C trong tối đa ba tháng. Họ quan sát thấy các nguyên tố đất hiếm có thể khuếch tán vào vỏ trứng dọc theo ranh giới canxit và ma trận hữu cơ. Ở nhiệt độ cao hơn, các nguyên tố đất hiếm hình thành nên các khoáng chất mới trên bề mặt vỏ trứng. Silica dần được thay thế bằng bastnasite - nguyên liệu đất hiếm được chiết xuất.

Các nhà nghiên cứu cho biết quy trình đơn giản, chi phí thấp và thân thiện với môi trường của nhóm có thể giúp tăng nhu cầu về các nguyên tố đất hiếm khi thế giới chuyển sang công nghệ năng lượng xanh.

Trưởng nhóm nghiên cứu Juan Diego Rodriguez-Blanco cho biết, bằng cách chuyển đổi chất thải vỏ trứng thành nguồn tài nguyên quý giá để thu hồi đất hiếm, nhóm đã giải quyết được các vấn đề môi trường liên quan đến phương pháp chiết xuất truyền thống và góp phần phát triển công nghệ xanh.