Yumurta kabuğundan nadir toprak elementi çıktı

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.