एक हालिया अध्ययन मेंप्रकाशितमेंइंजीनियरिंगक्योटो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने जीवन के अंत वाले चुम्बकों से दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों (आरईई) के कुशल पृथक्करण और पुनर्चक्रण के लिए एक उपन्यास विधि का अनावरण किया है।चयनात्मक निष्कर्षण-वाष्पीकरण-इलेक्ट्रोलिसिस (एसईईई) प्रक्रिया के रूप में जानी जाने वाली यह अभिनव प्रक्रिया, रीसाइक्लिंग तकनीक को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाने और कार्बन तटस्थता की दिशा में वैश्विक प्रयासों का समर्थन करने का वादा करती है।

आरईई, विशेष रूप से नियोडिमियम (एनडी) और डिस्प्रोसियम (डीवाई), विभिन्न हरित प्रौद्योगिकियों में उपयोग किए जाने वाले उच्च-प्रदर्शन मैग्नेट में आवश्यक घटक हैं, जिनमें शामिल हैंइलेक्ट्रिक वाहन(ईवीएस) और पवन टरबाइन।इन प्रौद्योगिकियों की मांग में वृद्धि के साथ, कुशलपुनर्चक्रणइनमें से महत्वपूर्ण सामग्री महत्वपूर्ण हो गई है।नई एसईईई प्रक्रिया पारंपरिक हाइड्रोमेटालर्जिकल तकनीकों के लिए अत्यधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प प्रदान करके इस आवश्यकता को पूरा करती है।

क्योटो विश्वविद्यालय के उन्नत ऊर्जा संस्थान में प्रोफेसर तोशीयुकी नोहिरा और उनकी टीम के नेतृत्व में यह अध्ययन यह पता लगाता है कि यह नई प्रक्रिया एनडी मैग्नेट के पुनर्चक्रण को कैसे बदल सकती है, जो व्यापक रूप से ऊर्जा-कुशल प्रौद्योगिकियों में उपयोग किए जाते हैं।पारंपरिक पुनर्चक्रण विधियों में अक्सर पर्याप्त पर्यावरणीय प्रभाव वाली जटिल और ऊर्जा-गहन प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं।इसके विपरीत, एसईईई प्रक्रिया को अधिक टिकाऊ और सटीक बनाया गया है।

एसईईई प्रक्रिया में तीन प्रमुख चरण शामिल हैं:

1. चयनात्मक निष्कर्षण: पिघले हुए नमक मिश्रण का उपयोग करना, जिसमें शामिल हैकैल्शियम क्लोराइड(CaCl₂) औरमैग्नीशियम क्लोराइड(एमजीसीएल₂), प्रक्रिया चुंबक स्क्रैप से आरईई निकालती है।कैल्शियम फ्लोराइड (CaF.) का मिश्रण₂) वाष्पीकरण हानियों को नियंत्रित करने और निष्कर्षण दक्षता में सुधार करने में मदद करता है।
2. चयनात्मक वाष्पीकरण: यह प्रक्रिया आरईई को केंद्रित करते हुए किसी भी शेष निष्कर्षण एजेंटों और उपोत्पादों को हटा देती है।
3. चयनात्मक इलेक्ट्रोलिसिस: अंत में, निकाले गए आरईई को उनकी अलग-अलग गठन क्षमता के आधार पर इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से अलग किया जाता है।यह कदम उच्च शुद्धता वाली एनडी और डाई धातुओं की पुनर्प्राप्ति को सक्षम बनाता है।

इस अध्ययन के नतीजे आशाजनक हैं.एसईईई प्रक्रिया ने एनडी के लिए 96% और डाई के लिए 91% की पुनर्प्राप्ति दर हासिल की, दोनों धातुओं की शुद्धता 90% से अधिक हो गई।इन महत्वपूर्ण तत्वों को अलग करने और पुनर्चक्रित करने में दक्षता और सटीकता का यह स्तर मौजूदा तरीकों की तुलना में एक महत्वपूर्ण प्रगति है।

इस शोध के निहितार्थ दूरगामी हैं।जैसा कि इलेक्ट्रिक वाहनों की मांग है औरपुनःप्राप्य उर्जा स्रोतलगातार बढ़ रही है, इसलिए प्रभावी रीसाइक्लिंग समाधानों की आवश्यकता भी बढ़ रही है।एसईईई प्रक्रिया नई खनन गतिविधियों पर निर्भरता को कम करते हुए आरईई की स्थिर आपूर्ति सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है, जिसमें अक्सर महत्वपूर्ण पर्यावरणीय लागत होती है।

इसके अलावा, एसईईई प्रक्रिया एनडी मैग्नेट के पुनर्चक्रण तक सीमित नहीं है।शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि इसे अन्य अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जैसे कि परमाणु ईंधन का पुनर्संसाधन, विभिन्न क्षेत्रों में इसके संभावित प्रभाव का विस्तार।

जबकि एसईईई प्रक्रिया ने काफी क्षमता प्रदर्शित की है, शोधकर्ता स्वीकार करते हैं कि इसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में पूरी तरह से एकीकृत करने के लिए आगे की तकनीकी जांच की आवश्यकता है।फिर भी, प्रारंभिक परिणाम सामग्री पुनर्चक्रण और पर्यावरणीय स्थिरता के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण कदम आगे बढ़ाते हैं।

अध्ययन वैश्विक पर्यावरणीय लक्ष्यों के अनुरूप समाधान विकसित करने में उन्नत अनुसंधान की महत्वपूर्ण भूमिका पर प्रकाश डालता है।जैसे-जैसे दुनिया अधिक टिकाऊ भविष्य की ओर बढ़ रही है, आरईई रीसाइक्लिंग से जुड़ी चुनौतियों पर काबू पाने और कार्बन-तटस्थ प्रौद्योगिकियों में व्यापक संक्रमण का समर्थन करने के लिए एसईईई प्रक्रिया जैसे नवाचार आवश्यक हैं।

अधिक जानकारी:हैंग हुआ एट अल, पिघले हुए नमक में अत्यधिक कुशल और सटीक दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों का पृथक्करण और पुनर्चक्रण प्रक्रिया,इंजीनियरिंग(2024)।डीओआई: 10.1016/j.eng.2022.12.013

द्वारा उपलब्ध कराया गयाइंजीनियरिंग