研究人员利用不起眼的废弃蛋壳从水中提取稀土元素，开发出一种简单、低成本和可持续的程序，以提供向绿色能源技术过渡所需的必要材料。
成功过渡到绿色能源取决于稀土元素（REE），稀土元素是制造混合动力、电动汽车和风力涡轮机等重要部件所必需的。尽管有它们的名字，但这些元素实际上并不罕见。然而，问题是，它们通常以低浓度存在，并被结合在一起，这意味着它们的提取和分离成本高昂，能源和水资源密集，并产生大量废物。
在一项新的研究中，都柏林大学三一学院的研究人员测试了一个简单的稀土回收过程，该过程依赖于一种廉价、可持续的资源：不起眼的蛋壳。
“这项研究提出了一种潜在的废物创新用途，不仅为稀土元素回收问题提供了可持续的解决方案，而且符合循环经济和废物增值的原则，”该研究的主要作者和通讯作者、该学院自然科学学院的雷米·拉托（Remi Rateau）说。
研究人员将废弃的鸡蛋壳放入含有稀土元素的溶液中，并将其加热到25°C（77°F）到205°C（401°F）的温度，加热时间长达3个月。他们观察到稀土元素扩散 —— 也就是说，它们从一个高浓度的区域移动到一个低浓度的区域 —— 沿着碳酸钙（方解石）边界和有机基质进入蛋壳，有机基质是一种复杂的有机物质混合物，包括蛋白质，与外部方解石壳密切相关。
稀土元素在蛋壳表面的高温下形成新的矿物。在90°C（194°F）的温度下，在溶解的方解石表面形成“kozoite”。在165°C（329°F）和205°C的温度下，研究人员注意到方解石完全溶解，并被多晶“kozoite”取代。在205°C下，“kozoite”慢慢被巴斯坦矿取代，巴斯坦矿是一种稳定的稀土矿物，通常用于提取稀土元素用于技术应用。
研究人员说，随着世界接受更多的绿色能源技术，他们的简单、低成本和环保的过程可以帮助满足对稀土元素日益增长的需求。
该研究的首席研究员胡安·迭戈·罗德里格斯-布兰科说：“通过将蛋壳废料转化为稀土回收的宝贵资源，我们解决了与传统提取方法相关的关键环境问题，并为绿色技术的发展做出了贡献。”
这项研究发表在ACS Omega杂志上。
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