Mentre l’Europa cerca di ridurre la sua dipendenza dalla Cina per i metalli delle terre rare necessari per le moderne batterie ed elettronica, i ricercatori francesi hanno trovato un potenziale potente alleato: i batteri che possono aiutare a estrarre elementi dalle miniere di scorie.
Tonnellate di minerale di scarto, che contengono nichel, rame e cobalto, sono l’unica fonte nazionale di terre rare del continente, insieme a telefoni, computer e altre apparecchiature tecniche scartate.
“Gli europei si sono resi conto di questa dipendenza dalla Cina e hanno detto: ‘Dobbiamo trovare fonti di approvvigionamento alternative'”, ha affermato Anne-Joinele Jesnek, ingegnere presso il French Geological Survey (BRGM) di Orleans.
I diciassette minerali delle terre rare, che sono anche vitali per magneti, turbine eoliche e altre applicazioni avanzate, si trovano in quantità minime all’interno di vari minerali, principalmente in Asia.
Le polveri audaci allo stato puro hanno proprietà fisiche ed elettroniche uniche che possono migliorare una gamma di materiali, dai catalizzatori chimici ai magneti e al vetro.
Ma le tecniche di estrazione ed estrazione per ottenerli sono difficili, richiedono l’uso di sostanze chimiche tossiche ad alta pressione e temperatura e consumano grandi quantità di energia.
I geologi francesi cercano invece approcci rispettosi dell’ambiente.
“Stiamo elencando le caratteristiche molto specifiche di alcuni microrganismi, i batteri che troviamo sottoterra”, ha detto Jesnick.
– zuppa di scoglio –
Al laboratorio di Orleans, il processo inizia frantumando cumuli di roccia, o “residui” rimasti dall’estrazione convenzionale e dissolvendoli in un liquido.
Quindi vengono iniettati diversi tipi di batteri, a seconda del metallo necessario, insieme a ossigeno e nutrienti comuni come potassio o azoto per “nutrire” i batteri.
La macchina del bioreattore quindi riscalda e mescola rapidamente le soluzioni, con colori come grigio, verde o giallo senape, avviando il processo di estrazione.
“I batteri ci consentono di farlo a temperature relativamente basse, tra i 30 ei 50 gradi (85-120 gradi Fahrenheit)”, ha detto Jesnick.
“E non hai bisogno di pressioni, quindi questi sono processi molto stabili e non molto costosi”.
Dopo anni di test, il laboratorio si prepara a lanciare test di produzione su larga scala, estraendo elementi di terre rare, cobalto, rame e nichel da cumuli di scorie in Finlandia e Nuova Caledonia.
“Questo è davvero pensato per essere utilizzato ovunque ci siano cumuli di scorie che contengono minerali”, ha detto Jesnick.
Ma questo processo, che richiede attrezzature specializzate per rimuovere i metalli dal liquido mediante elettrolisi, va oltre le capacità del laboratorio.
“Stiamo aspettando che le aziende industriali intervengano”, ha detto Jesnik.
– “Miniera urbana’ –
In una parte più rumorosa del laboratorio di Orleans, pile di nastri trasportatori di rifiuti elettronici dove potenti magneti raccolgono altri magneti e altri pezzi di metallo dal resto della spazzatura.
“I magneti in genere costituiscono l’1,5-3 percento del disco rigido”, ha affermato Noureddine Menad, un ingegnere nell’unità di rifiuti e materie prime del laboratorio.
“Ciò significa che in due tonnellate, puoi recuperare da 30 a 35 chilogrammi (65-75 libbre) di magneti”, ha detto. “E i magneti contengono il 30 percento degli elementi delle terre rare”.
Una volta rimossi i rivestimenti anticorrosivi di nichel e rame, i magneti passano attraverso un processo in più fasi per separare gli elementi delle terre rare e altri metalli, questa volta utilizzando soluzioni acide standard e più energivore.
Lo sfruttamento di questa “miniera urbana” è fondamentale, ha affermato Yannick Maynard, capo del programma di riciclaggio del sondaggio.
“In pratica è l’unica alternativa che abbiamo per rendere l’economia meno dipendente dai fornitori asiatici”.
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