Marie Perrin francia-amerikai vegyész tisztább módszert dolgozott ki a ritkaföldfémek újrahasznosítására, csökkentve a mérgező hulladékot és támogatva a körforgásos gazdaságot az alapvető zöld technológiák számára.
HIRDETÉS
A ritkaföldfémek (REE-k) létfontosságúak mindenhez, az okostelefonoktól és laptopoktól kezdve a szélturbinákig és az elektromos járművekig – de kitermelésük meredek környezeti árat követel. Egy tonna ritkaföldfém kitermelése akár 2000 tonna mérgező hulladékot, köztük radioaktív anyagokat is termelhet. Marie Perrin francia-amerikai vegyész tisztább megoldást kínál. Az ETH Zürichben egy gyors, méretezhető eljárást fejlesztett ki az európium kinyerésére a kidobott fénycsövekből – a hagyományos módszerek szennyezése nélkül.
„Ma azon dolgozom, hogy piacra dobjak egy olyan technológiát, amelyet a ritkaföldfémek újrahasznosításával foglalkozó posztgraduális tanulmányaim során fejlesztettem ki” – mondja Perrin. „Ott vannak a telefonodban, a számítógépedben és sok zöld technológiában, például a szélturbinákban és az elektromos autókban.” „Van egy megoldásunk [...] arra, hogy ezeket a fémeket magából a hulladékból nyerjük ki” – mondja.
Az innovációval az Európai Szabadalmi Hivatal 2025-ös Fiatal Feltalálók Díjának első tíz A Holnap Alakítói között kapott helyet.
Arany megoldás a mérgező hulladékra
A szabadalmaztatás alatt álló folyamat a lámpák szétszerelésével kezdődik, hogy biztonságosan kinyerjék a foszforport és eltávolítsák a higanyt. A port savban oldják, majd kén alapú molekulákkal egyesítik, amelyek redox reakciót indítanak el. Aranyszínű csapadék képződik, amely európiumban gazdag, míg más elemek, például az ittrium, oldatban maradnak. A szilárd anyagot leszűrik, ammónium-oxaláttal kezelik az extrakciós szer regenerálása érdekében, majd végül felhasználható európium-oxiddá alakítják.
A módszer csökkenti a mérgező oldószerek szükségességét, és lehetővé teszi a vegyszerek zártláncú újrafelhasználását. „Találmányunk lehetővé teszi számunkra, hogy ezeket az elemeket hatékonyabban szétválasszuk. És mindezt hulladékból csináljuk, hogy ezek a kritikus fémek ne kerüljenek a szemétbe” – mondja.
Gyermekkori szenvedélyből globális küldetés lett
Az Egyesült Államokban született és Toulouse-ban nevelkedett, Perrin már fiatal korától vonzódott a kémia világához – nem utolsósorban azért, mert mindkét szülője tudós. „Az édesanyám vegyész, és már korán osztozott a kémia iránti szenvedélyében, ami később engem is nagyban befolyásolt a tanulmányaim során” – mondja visszatekintve.
Perrin doktori fokozata az ETH Zürich-en a víztisztítással, nem pedig a ritkaföldfémek szétválasztásával kezdődött, de a projekt elején változás történt, amikor Victor Mougel professzorral, a PhD témavezetővel együtt „felfedezték, hogy az általunk használt molekulák felhasználhatók ritkaföldfémek szétválasztására”.
Az ETH Technológiatranszfer Irodájának támogatásával Perrin szabadalmi bejelentést nyújtott be, eredményeit a Nature tudományos folyóiratban publikálta, és Mougel-lel és régi barátjával, Maria Pujos-szal közösen megalapította a svájci REECover startupot.
A REECover fenntarthatósági hitelessége ellenére sem minden ment zökkenőmentesen. „Sok céggel felvettük a kapcsolatot, de eleinte nehezen tudtunk hatást elérni” – emlékszik vissza Perrin. „Amikor elkezdtünk kapcsolatokat építeni, rájöttünk, hogy sok iparágnak nincs hatalma az ellátási lánca felett.”
Új ritkaföldfém-források felé való terjeszkedés
A kezdetben lámpákra összpontosító REECover mostanra kiterjeszti tevékenységét az elektromos járművekben és elektronikában használt mágnesekből származó ritkaföldfémek kinyerésére. A csapat koncepcióbizonyító tanulmányokat végez, hogy a módszert más hulladékáramokhoz is adaptálja, azzal a céllal, hogy az ipart a körforgásos modellek felé terelje.
Perrin számára ez nem a tudomány kedvéért való tudomány. „Generációnk számos kihívással néz szembe, a globális világjárványoktól kezdve az éghajlatváltozásig” – mondja. „Ha van egy ötleted, légy merész, légy kreatív, és feszegesd folyamatosan az emberi tudás határait.”