طريقة إعادة تدوير ثورية تفتح العناصر الأرضية النادرة من النفايات الإلكترونية

التكنولوجيا اليومية

21/10/2025

كشف باحثون عن طريقة رائدة لاستخلاص العناصر الأرضية النادرة (REEs) القيمة من الإلكترونيات المهملة، وخاصة المغناطيسات. تعد هذه العملية المبتكرة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأقل تلويثًا من التقنيات الحالية، وتقدم حلاً مستدامًا لتلبية الطلب العالمي المتزايد على هذه المواد الحيوية.

النقاط الرئيسية

تستخدم تقنية إعادة تدوير جديدة التسخين الكهربائي السريع وغاز الكلور لفصل العناصر الأرضية النادرة عن المغناطيسات المهملة.
الطريقة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وتنتج انبعاثات أقل مقارنة بعمليات إعادة التدوير الحالية.
يمكن لهذا الابتكار أن يعزز بشكل كبير إمدادات العناصر الأرضية النادرة المحلية من خلال الاستفادة من تيارات النفايات الإلكترونية الحالية.

تحدي استعادة العناصر الأرضية النادرة

تمثل الإلكترونيات المهملة، من الهواتف القديمة إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة المعطلة، مخزونًا كبيرًا من العناصر الأرضية النادرة. ومع ذلك، فإن فصل هذه المواد المطلوبة بكفاءة ونظافة من المزيج المعقد للمكونات في النفايات الإلكترونية كان دائمًا عقبة كبيرة.

نهج جديد: التسخين السريع بجول والكلور الغازي

طور فريق من العلماء عملية إعادة تدوير جديدة تعالج هذه التحديات. تستفيد طريقتهم من التسخين السريع بجول، وهي تقنية استخدمت سابقًا لتحويل مصادر الكربون إلى الجرافين. في هذا التطبيق الجديد، توضع المغناطيسات المهملة المطحونة على منصة كربونية داخل غرفة زجاجية.

يمر تيار كهربائي عبر المنصة، مما يولد حرارة شديدة - آلاف الدرجات المئوية - في ثوانٍ معدودة. في الوقت نفسه، يتم إدخال غاز الكلور إلى الغرفة. يتفاعل هذا الغاز مع المكونات غير الأرضية النادرة، مثل الحديد، ويحولها إلى كلوريدات. تتمتع هذه الكلوريدات بنقاط غليان أقل بكثير، مما يسمح بفصلها بسهولة كبخار، تاركة العناصر الأرضية النادرة خلفها.

الاستفادة من الموارد المحلية

يؤكد البروفيسور جيمس تور، أحد مؤلفي الدراسة المنشورة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، على إمكانات هذه التكنولوجيا للولايات المتحدة. وذكر: "البلاد تسعى جاهدة لمعرفة كيف يمكننا الحصول على هذه [العناصر الأرضية النادرة]". "وفي حجتنا، كل ذلك في نفاياتنا... لدينا ذلك هنا، فقط اسحبه مرة أخرى من النفايات."

يبني هذا البحث على أعمال سابقة لتور وزملائه، الذين حددوا تفاعلية العناصر الأرضية النادرة المختلفة والأكاسيد الشائعة الموجودة في نفايات العناصر الأرضية النادرة. من خلال فهم طاقة جيبس الحرة لهذه المواد، تمكنوا من تخصيص عملية التسخين السريع بجول والكلورة لفصل العناصر الأرضية النادرة بشكل مثالي. يوفر هذا التقدم مسارًا واعدًا لتقليل الاعتماد على المصادر الأجنبية وإنشاء اقتصاد دائري أكثر للعناصر الأرضية النادرة الحيوية.

22-07-2025

الذكاء الاصطناعي يحقق الذهبية: روبوتات الدردشة من Google و OpenAI تغزو أولمبياد الرياضيات الدولي

حققت نماذج الذكاء الاصطناعي التابعة لـ DeepMind من Google ونماذج OpenAI مستوى أداء الميدالية الذهبية في أولمبياد الرياضيات الدولي، مما يدل على قدرات متقدمة في حل المشكلات.