ペンシルベニア州立大学の研究者が自然を開発

ペンシルベニア州立大学の研究者らは、大量のエネルギーを使用せずにレアアース元素（REE）を回収するために、ムール貝に含まれる天然の接着剤を模倣する方法を発見した。

この環境に優しいソリューションには、研究者らがイガイ由来のナノセルロース コーティング (MINC) と呼んでいるものが含まれており、その粘着性を利用して廃水などの二次ソースから希少元素を抽出します。 このプロセスは、効率的なバッテリーや風力タービンの作成に不可欠な、これらの元素を取得するために現在使用されている抽出手法の代替として機能します。

MINC はネオジムの抽出に特に役立ちます。ネオジムは、供給不足と EV バッテリーなどの技術における重要性から DOE によって重要な材料とみなされています。 二次ソースから元素を抽出する現在のプロセスは非効率的であり、エネルギーを大量に消費するため、この技術は必要な代替手段を提供します。

「MINCのアプローチは、従来の抽出方法に代わる持続可能で環境に優しい代替手段を提供し、環境フットプリントを最小限に抑え、重要な元素の長期利用に貢献します」と筆頭著者で化学工学および生物医工学の助教授であるアミール・シェイク氏は述べた。 PSU。 「ネオジムの世界的な供給は限られており、現在の抽出方法が環境に与える影響を考えると、環境に優しく持続可能な希土類資源回収アプローチの開発が必要です。」

このような環境に配慮したソリューションの多くは、「バイオミミクリー」を使用して、自然界にすでに存在するシステムをコピーします。 たとえば、エンジニアはカエデの葉やカワセミの構造から、発電量を増やすために風力タービンを改造する方法を学びました。

今回の研究では、研究者らは基本的にネオジムの磁石として機能するMINCコーティングを開発するために、ムール貝が水中表面に付着するために使用する天然接着剤の組成を分析した。 この技術は、濾過により多くの時間とエネルギーを必要とするナトリウムやカルシウムなどの不要な元素の回収も回避できます。

「ネオジムを抽出する際の課題は、低濃度で効率的かつ選択的にネオジムを除去することにあります」とシェイク氏は語った。 「この研究で発表されたMINCは、ネオジム除去の選択性と能力が向上し、以前の方法の限界を克服しました。」

ムール貝をモデルとして使用すると、ネオジムを効果的に回収できるだけでなく、元素を含む環境へのダメージを大幅に軽減することができます。