Evropska industrija retkih metala suočava se sa strukturnim pritiskom na tokove sirovina, dok se istovremeno menja ekonomska računica reciklaže. Faza izlaska fluorescentnih lampi smanjila je potražnju za europijumom, pa su raniji procesi razdvajanja postali manje isplativi. U tom kontekstu, istraživački tim sa ETH Zurich razvio je postupak koji cilja direktno izdvajanje europijuma iz otpada iz upotrebe.
Ključ inovacije je molekul koji deluje kao vezivno mesto za metale, osmišljen po uzoru na mehanizme u enzimima. Reč je o tetratiometalatu, jedinjenju koje sadrži četiri atoma sumpora raspoređena oko atoma volframa ili molibdena. Takva konfiguracija omogućava selektivno odvajanje europijuma tako što ga redukuje u specifično dvovalentno stanje, čime se olakšava izdvajanje iz mešavina drugih lantanoida.
Proces je demonstriran kao proof of concept na fluorescentnom prahu iz starih lampi. Prema rezultatima, metoda postiže količine europijuma do 50 puta veće u odnosu na postojeće pristupe. Istovremeno, navodi se da nije potrebna opsežna prethodna obrada materijala, što utiče na operativnu složenost i troškove pripreme sirovine.
Razdvajanje retkih metala u industrijskoj praksi često se oslanja na višestepene tečno-tečne ekstrakcije, koje su intenzivne i po energiji i po potrošnji reagensa. Novi pristup je koncipiran kao jednostavniji i efikasniji put do ciljnog metala, uz naglasak na ekološku prihvatljivost u okviru opisa procesa. U prerađivačkim lancima, takve razlike mogu biti relevantne jer utiču na bilans materijala i tokove otpadnih frakcija.
Europijum se u ovom slučaju pozicionira kao meta koja može da dobije stabilniji ulaz kroz „urbanu rudu“. Fluorescentni otpad sadrži veće koncentracije određenih retkih zemalja nego prirodne rude, a istovremeno predstavlja tok koji se može planirati kroz upravljanje otpadom. Razvoj tehnologije usmeren na povećanje stope reciklaže retkih elemenata u EU dobija dodatnu važnost jer je stopa trenutno ispod 1%, prema podacima iz istraživačkog opisa.
Tehnološki okvir je dodatno formalizovan patentiranjem rešenja i osnivanjem startapa REEcover, čiji je cilj komercijalizacija postupka. U planovima razvoja navodi se prilagođavanje procesa za druge retke metale koji se pojavljuju u različitim industrijskim proizvodima, uključujući neodimijum i disprozijum iz magneta. Time se širi potencijal primene sa jedne vrste otpada na širi spektar kritičnih sirovina.
Za regionalni sektor energetike i industrije materijala značaj leži u tome što reciklaža može dopuniti primarne izvore retkih metala kada su lanci snabdevanja podložni geopolitičkim i tržišnim oscilacijama. Istraživački rezultati direktno adresiraju pitanje izdvajanja europijuma iz realnog otpada iz upotrebe, bez potrebe za složenim predtretmanom. Takav operativni profil može biti relevantan regulatorima i operatorima postrojenja jer utiče na dizajn procesa i upravljanje tokovima materijala.
U narednoj fazi, adaptacija metode za neodimijum i disprozijum trebalo bi da pokaže koliko je pristup prenosiv na druge hemijske sisteme prisutne u magnetnim legurama. Istovremeno, ostaje fokus na tome da proces bude dovoljno selektivan da razdvaja ciljane elemente iz mešavina lantanoida uz kontrolu uslova redukcije. Tehnologija tako postavlja merila za buduće korake u razvoju reciklažnih kapaciteta za kritične retke metale.
