Başak Nur GÖKÇAM
Nadir toprak elementleri, yüksek teknoloji ürünlerin yanı sıra yeşil enerji sistemlerinin de en önemli yapı taşları arasında yer alıyor. Bu nedenle yeşil enerji teknolojilerinde kullanım talebi artan nadir toprak elementlerinin (REE’ler) sürdürülebilir şekilde geri kazanımı, sürdürülebilirlik hedefleri açısından da önem kazanıyor. Bu kapsamda yeni bir çalışmaya imza atan Trinity College Dublin Doğa Bilimleri Okulu ve İrlanda Bilim Vakfı’nın uygulamalı yer bilimleri araştırma merkezi İCRAG (İrlanda Uygulamalı Yer Bilimleri Araştırma Merkezi) araştırmacıları, yeni bir keşfin peşine düştü.
Elektrikli otomobillerde ve rüzgâr türbinlerinde kullanılan teknolojiler için gerekli olan nadir toprak elementlerinde talebin artıyor olmasına rağmen, arzın nispeten kısıtlı olmasına çözüm arayan bilim insanları, yumurta kabuğu atıkları ile nadir toprak elementini sudan geri kazanmanın yolunu buldu. Çalışma, ACS Omega dergisinde yayınlandı.
Kalsiyum karbonat elementi emip, sudan ayırabiliyor
Yapılan araştırma sonucunda yumurta kabuklarındaki kalsiyum karbonatın (kalsit), nadir toprak elementleri etkili bir şekilde emebildiği ve sudan ayırabildiği görüldü. Çalışmada, yumurta kabuklarını 25 °C’den kavurucu 205 °C’ye kadar çeşitli sıcaklıklarda ve üç aya kadar farklı zaman dilimlerinde nadir toprak elementleri içeren çözeltilere yerleştiren ekip, elementlerin kalsit sınırları ve organik matris boyunca difüzyon yoluyla yumurta kabuklarına girebildiğini ve daha yüksek sıcaklıklarda nadir toprağın yumurta kabuğu yüzeyinde yeni mineraller oluşturduğunu buldu.
Ortam ısındıkça, kabuklar dönüşüm geçirdi
Geliştirilen yeni yöntemin, atık yumurta kabuklarının nadir toprak elementlerine yönelik artan talebin karşılanmasına yardımcı olmak için düşük maliyetli, çevre dostu bir malzeme olarak yeniden kullanılabileceğini, çünkü yumurta kabuklarının zamanla yapılarında farklı nadir toprak elementlerini hapsedebileceği öne sürüldü.
90 °C’de yumurta kabuğu yüzeyinin, kozoit adı verilen nadir toprak bileşiğinin oluşumlarının ortaya çıkmasına yardımcı olduğu görülürken, ortam ısındıkça, yumurta kabuklarının tam bir dönüşüm geçirdiği kalsit kabuklarının eridiği ve yerini polikristalin kozoitin aldığı görüldü. 205°C’lik en yüksek sıcaklıkta ise bu mineral yavaş yavaş endüstri tarafından teknoloji uygulamaları için nadir toprak elementleri çıkarmak amacıyla kullanılan kararlı nadir toprak karbonat minerali olan bastnazite dönüştü.
Çalışmaya ilişkin açıklamada bulunan baş yazar Dr. Remi Rateau, “Bu çalışma, yalnızca nadir toprak elementlerinin geri kazanımı sorununa sürdürülebilir bir çözüm sunmakla kalmayıp aynı zamanda döngüsel ekonomi ilkeleriyle de uyumlu olan atık malzemenin potansiyel yenilikçi kullanımını sunuyor” dedi.
“Atıkları değerli kaynağa dönüştürüyoruz”
Bulguların daha geniş etkilerinin olacağına vurgu yapan baş araştırmacı Prof. Juan Diego Rodriguez- Blanco ise “Yumurta kabuğu atıklarını nadir toprakların geri kazanılması için değerli bir kaynağa dönüştürerek, geleneksel ekstraksiyon yöntemleriyle ilişkili kritik çevresel kaygıları ele alıyoruz ve kalkınmaya katkıda bulunuyoruz” ifadelerinde bulundu.
