Công nghệ

...11/03/2019 lúc 14:05 (GMT)

Đất hiếm: Nguyên tố mới cho tương lai

TCCTTương lai của năng lượng tự tái tạo phụ thuộc vào một số loại đất hiếm. Có tới 17 nguyên tố đất hiếm trong bảng tuần hoàn, tuy nhiên, có thể có tới hàng ngàn các nguyên tố khác nằm sâu bên trong lớp vỏ trái đất.
Đất hiếm: Nguyên tố mới cho tương lai

Mặc dù nhiều, nhưng chúng không tập trung tại một khu vực như các mỏ quặng. Do đó, những nguyên tố này thường có giá trị rất đắt, giải thích được phần nào việc thiếu hụt.

Hai trong số 17 nguyên tố được tìm thấy có tên là Neodumium (Nd) và  Dysprosium (Dy) đóng vai trò quan trọng trọng việc phát triển năng lượng gió, năng lượng mặt trời và năng lượng dùng cho các phương tiện chạy bằng điện. Ngoài ra, trong ổ cứng, màn hình ti vi, các thiết bị điện tử hiện đại cũng có sự xuất hiện của hai nguyên tố này.

Tuy nhiên, theo  Tập đoàn tư vấn và tái tạo (RCG), việc ứng dụng các nguyên tố đất hiếm này vào sản xuất và sử dụng gây ra biến động giá cả thị trường và kèm theo đó là những vấn đề chính trị trong việc cung ứng, xuất nhập khẩu năng lượng.

Paul J. Antonick và Zhichao Hu và các thành viên của nhóm nghiên cứu nhiệt động lực học tại Đại học Rutgers Kỹ thuật cho rằng có thể sử dụng các axit hữu cơ chiết xuất từ vi khuẩn tự nhiên (Gluconobacter) thay vì phải sử dụng hóa chất trực tiếp vào đất để trích xuất các nguyên tố đất hiếm.

Các nhà nghiên cứu này đã sử dụng hợp chất axit tự nhiên này cùng với các hỗn hợp axit sinh học khác (gọi là biolixiviant) để chiết xuất nguyên tố đất hiếm từ hợp chất phosphogypsum tổng hợp. Kết quả công bố trên Tạp chí Hóa học và Nhiệt động lực học cho thấy rằng việc sử dụng biolixiviant để khai thác hiệu quả hơn nhiều so với các chất hóa học như axit gluconic (C6H12O7) và axit photphoric (H3PO4). Nhưng vẫn có nhược điểm là kém hơn so với axit sulfuric (H2SO4)

Một bài báo của Mỹ (A Futurity Article) cho biết rằng mỗi năm Mỹ khai thác khoảng 250 triệu tấn đá phốt phát để phụ vụ cho việc sản xuất axit photphoric (H3PO4) làm phân bón. Trong quá trình sản xuất phân bón, chất axit photphoric (H3PO4) này lại thải ra một lượng không nhỏ sản phẩm phụ thải Phosphogypsum.

Hiện tại, có khoảng 126.000 tấn nguyên tố đất hiếm được khai thác và sản xuất hằng năm. Con số này sẽ nhanh chóng đưa mức sản xuất của Mỹ bắt kịp Trung Quốc (hiện chiếm 90% thị phần trên thế giới).

Khánh Nguyễn (Theo Popular Mechanics)

Cùng chuyên mục