استخراج عناصر کمیاب و با ارزش، با جلوگیری از هدررفت تولیدات

دانشمندان یونانی فناوری جدیدی را به ثبت رسانده اند که با کمک آن می توان عناصرخاکی کمیابی را استخراج نمود. این روش مقرون به صرفه بوده و با محیط زیست نیز سازگاری دارد. هر یک تن آلومینیوم، حدود ۱ تن سنگ معدن زباله، فلز آلومینیوم، تولید می کند که «لجن قرمز»نام دارد. کارخانه «آلومینیوم یونان»، کارخانه پسماندهای به جا مانده از سنگ معدن فلز آلومینیوم یا بوکسیت در یونان است ."ویکی واسیلیادو"، مهندس معدن و متالورژی که در این کارخانه کار می کند، می گوید: «اکثرا فکر می کنند که پسماندهای آلومینیوم دورریختنی هستند. در حالیکه از این سنگهای معدن می توان در آینده استفاده کرد. ضایعات بوکسیت شامل عناصر باارزشی مانند آهن، تیتانیوم، سیلیکون، اسکاندیم و فلزات خاکی نادر است. ما فکر می کنیم که در آینده می توان تمام این عناصر را بهره برداری نمود.» عناصر خاکی کمیاب، بر خلاف اسم شان به نسبت فراوانی در لایه های زمین وجود دارند. بنابراین مشکل صرفا کمیابی این عناصر نیست، بلکه جداسازی آنها دشوار است. عناصر خاکی کمیاب، مواد فوق العاده با ارزشی هستند ومی توانند حتی در مقادیر ناچیز، خواص مواد را به سرعت تغییر بدهند. به طوریکه  درساخت توربین، خودرو، کامپیوتر، تلفن هوشمند و حتی در فناوریهای عالی استفاده شده و هیچ جایگزینی برایشان وجود ندارد.

"افتیمیوس بالومنوس"، محقق ارشد دانشکده معدن و متالورژی در دانشگاه «صنعتی ملی آتن»، می گوید:«در هر یک تن از زباله بوکسیت ( سنگ معدن آلومینیوم) به طور خاص ۱.۵۵ کیلوگرم عناصر خاکی کمیاب وجود دارد. یک و نیم کیلوگرم به نظررقم زیادی نیست، اما وقتی محاسبات ریاضی انجام دهید می بینید که سالانه هفتصد هزار تن از این زباله معادل ۱۰ درصد تقاضای سالانه اروپا برای عناصر خاکی کمیاب است. دانشمندان طرح تحقیقاتی «عناصر خاکی کمیاب» در اروپا، برای جداسازی این عناصربا ارزش از لجن قرمز، در تلاشند تا روشی اقتصادی و سازگار با محیط زیست بیابند.هدف این طرح این است که بازارهای اروپا از واردات عناصر خاکی کمیاب بی نیاز شود."لوانیس پاسپالیاریس"، مسئول هماهنگ کننده این طرح و استاد دانشکده معدن و متالورژی دانشگاه «صنعتی ملی آتن» درباره اهمیت این طرح می گوید: «مزیت اصلی این روش بازیافتی این است که می توان عناصر خاکی کمیاب را برای استخراج انتخاب کرد. در واقع در این روش، عناصری از ماده جامد حل می شود که به آن ها نیاز داریم. در نتیجه هم از نظر اقتصادی به صرفه است و هم به محیط زیست هیچ صدمه ای وارد نمی شود.» در این روش به جای حلالهایی که معمولا به کار می رود از حلالهای یونی استفاده می شود. ساختار مایع یونی مانند ساختار نمک طعام است. در واقع حلال یونی، نمکی است که در دمای اتاق بصورت مایع است. دانشمندان ابتدا  وزن پودر «لجن قرمز» رااندازه گیری می کنند. دانشجوی دکتری از دانشگاه آتن درباره روش کاراینگونه توضیح می دهد: «پسماند بوکسیت سپس وارد رآکتور حاوی حلال یونی می کنیم. این فرایند شبیه فرایند تهیه چای یا قهوه است که ماده مورد نیازتان را با استفاده از آب جدا می کنید.» فرایند حل شدن عناصر خاکی کمیاب در مایع یونی چند ساعت طول می کشد.  پس از آن مخلوط از فیلتر عبور داده می شود تا مواد زائد جامدی را که می توان بعدا بازیافت کرد، از آن جدا کنند. سپس، مقداری اسید به کل محلول افزوده می شود تا محلول به حالت اولیه اش بازگردد. در پایان، ماده ای که به دست می آید عصاره ای ارزشمند از عناصر خاکی کمیاب است.

مزیت استفاده از حلالهای یونی نسبت به حلالهای معمولی
چندین سال است که مایعات یونی کاربرد فراگیری در مراکز تحقیقاتی و صنایع شیمیایی دارند. این ترکیبات، در گروه مواد شیمیایی سبزجای دارند."پاناگیوتیس دادوریس"، محقق هیدرومتالورژی از دانشگاه «ملی صنعتی آتن» درباره اهمیت استفاده از حلالهای یونی در طرح «تحقیقاتی گسترش عناصر خاکی کمیاب» می گوید: «مایعات یونی کاملا از یون تشکیل شده اند و مهمترین برتری شان این است که قابل اشتعال و فرار نیستند. در نتیجه هنگام استفاده از آنها در دمای بالا، امکان آتش سوزی وجود ندارد. برای سلامتی هم خطری ندارند.
این حلال بسیار با ارزش با خواص شیمیایی مناسب، که به صورت منحصر به فردی طراحی شده، راهی  را برای استفاده پایداراز منابع فسیلی می گشاید.