Cascas de ovo recuperam valiosos elementos de terras raras

Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 11/06/2024

Extrao e reciclagem de terras raras

Os elementos de terras raras – o grupo dos lantandeos da Tabela Peridica – esto entre as principais estrelas das tecnologias mais modernas, servindo para fabricar desde os tradicionais discos rgidos aos motores para carros eltricos, geradores para turbinas elicas e partes importantes dos computadores qunticos.

At agora, porm, no temos um esquema seguro para reciclar essas substncias, que precisam ser constantemente mineradas a partir de depsitos disponveis em poucos lugares da Terra. E fazer essa extrao tambm no um processo to limpo quanto gostaramos.

Mas esse problema ambiental e econmico de dimenses planetrias pode ser resolvido com as humildes cascas de ovo, que se mostraram capazes de recuperar elementos de terras raras em soluo na gua, oferecendo um mtodo novo e ecologicamente correto, e no apenas para sua reciclagem, mas tambm para sua extrao a partir das minas.

Rmi Rateau e colegas da Universidade Trinity de Dublin, na Irlanda, descobriram que o carbonato de clcio (calcita, ou CaCO₃) presente nas cascas dos ovos pode absorver e separar com eficcia os valiosos elementos da gua.

“Este estudo apresenta um potencial uso inovador de resduos que no s oferece uma soluo sustentvel para o problema da recuperao dos elementos de terras raras, mas tambm se alinha com os princpios da economia circular e da valorizao dos resduos,” disse Rateau.

Os elementos de terras raras absorvidos pelas cascas de ovo variam com a temperatura e com o tempo.
[Imagem: Juan Diego Rodriguez-Blanco/Trinity College Dublin]

Chocando terras raras

Os pesquisadores adicionaram as cascas de ovos em solues contendo elementos de terras raras e as colocaram em vrias temperaturas, de agradveis 25 C a escaldantes 205 C, e por diferentes perodos de tempo – at trs meses.

Os elementos entraram na casca de ovo por difuso, adentrando no material ao longo dos limites dos cristais de calcita e da matriz orgnica. E, nas temperaturas mais altas, as terras raras recristalizam, formando novos minerais na superfcie das cascas de ovo. Esses minerais podem ento ser coletados e processados para produzir os elementos puros.

A 90 C, formou-se na superfcie das cascas de ovo um composto de terras raras chamado kozota, um carbonato bsico dos elementos lantnio [La(CO₃(OH))] e neodmio [Nd(CO₃(OH))].

medida que a temperatura subia, as cascas de ovos passaram por uma transformao completa, com as cascas de calcita se dissolvendo e sendo substitudas por kozota policristalina. Finalmente, na temperatura mais alta, de 205C, esse mineral gradualmente se transformou em bastnasita, o mineral estvel de carbonato de terras raras mais comum, por isso usado pela indstria mineradora para extrao desses elementos para aplicaes tecnolgicas.

Alm da temperatura, o tempo de processamento tambm desempenha um papel crucial: Ao longo do tempo, as cascas dos ovos retm terras raras diferentes dentro de sua estrutura, tornando o material muito verstil.

sto coloca as cascas de ovos residuais como candidatas para um reaproveitamento nobre, na forma de um material ecolgico e de baixo custo para ajudar a atender crescente demanda por elementos de terras raras.

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