Tái chế các nguyên tố đất hiếm cho điện thoại thông minh từ tro bay

Các nguyên tố đất hiếm, một kim loại quan trọng trong điện thoại thông minh và xe điện, giờ đây có thể được chiết xuất từ ​​chất thải than, còn gọi là tro bay, thay vì được khai thác từ mỏ.

Hình ảnh kính hiển vi cho thấy những quả cầu thủy tinh nhỏ trong tro bay có chứa các nguyên tố đất hiếm. Ảnh: Đại học Rice.
Hình ảnh kính hiển vi cho thấy những quả cầu thủy tinh nhỏ trong tro bay có chứa các nguyên tố đất hiếm. Ảnh: Đại học Rice.

Neodymium, europium, terbium và các kim loại đất hiếm khác mà trước đây hầu như không được nghe đến, giờ đây đã trở nên phổ biến trong màn hình cảm ứng điện thoại, động cơ xe điện, turbine gió và các công nghệ hiện đại khác do tính chất từ ​​và điện tử hữu ích của chúng. Việc khai thác chúng rất tốn kém và không hiệu quả, vì phải đào nhiều diện tích đất để khai thác một lượng nhỏ.

Giáo sư James Tour, Đại học Rice ở Houston, Texas, Mỹ và các đồng nghiệp đã tìm ra cách tái chế các kim loại này từ tro bay, một loại bột mịn màu đen còn sót lại khi đốt than trong các nhà máy điện.

Họ đã phát triển kỹ thuật đốt nóng bằng đèn flash bằng cách đổ tro bay vào một ống thạch anh và cho dòng điện lớn chạy qua trong 1 giây để làm nóng nó đến 3.000 °C.

Sự gia nhiệt nhanh chóng này làm vỡ các quả cầu thủy tinh cực nhỏ trong tro có chứa kim loại đất hiếm. Nó cũng chuyển các kim loại từ dạng phosphate sang dạng oxit dễ tách ra hơn bằng cách sử dụng axit nhẹ.

Mỗi tấn tro bay chỉ chứa khoảng nửa kg nguyên tố đất hiếm, nhưng vì chúng ta có cả "núi" tro bay theo nghĩa đen sau nhiều thập kỷ đốt than nên tổng lượng nguyên tố đất hiếm mà chúng ta có thể chiết xuất là rất lớn, Giáo sư Tour nói.

Các nhà nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng, quy trình tương tự có thể được sử dụng để thu hồi kim loại đất hiếm từ “bùn đỏ” ​​- chất thải được tạo ra trong quá trình sản xuất nhôm - cũng như từ các thiết bị điện tử tiêu dùng bị loại bỏ sau khi chúng được nghiền thành bột.

Ông Tour cho biết, quá trình đốt nóng bằng đèn flash cũng giải phóng các kim loại nặng độc hại từ những vật liệu này, nhưng chúng có thể dễ dàng bị giữ lại khi thoát ra ngoài. Phần còn lại của tro bay có thể trộn với bê tông để tái chế trong ngành xây dựng.

Công nghệ này hiện đã được cấp phép cho công ty Universal Matter. Công ty này sẽ tìm cách mở rộng quy mô và chiết xuất số lượng thương mại của các nguyên tố đất hiếm.

Có thể bạn quan tâm

Giải Đặc biệt VinFuture 2025 dành cho Nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển đã vinh danh Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero (Mexico) vì những tiến bộ trong nghiên cứu sinh thái vi sinh vật và cơ chế cố định nitơ cộng sinh tại các hệ sinh thái nhiệt đới. (Ảnh: THÀNH ĐẠT)

"Giải Đặc biệt VinFuture 2025 như 'hạt giống' để tôi kêu gọi thêm nguồn viện trợ cho nghiên cứu"

Nhận định Giải thưởng VinFuture như một hạt giống để có thể kêu gọi thêm nguồn kinh phí hỗ trợ cho quá trình nghiên cứu, tối ưu hóa kết quả nghiên cứu, chủ nhân giải Nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển tiết lộ nhiều hướng nghiên cứu mới mẻ để cải thiện sức khỏe cây trồng và con người. 

Giải thưởng Chính VinFuture 2025 đã được trao cho Tiến sĩ Douglas R Lowy, Tiến sĩ John T Schiller, Tiến sĩ Aimée R Kreimer và Giáo sư Maura Gillison – Vì những khám phá và phát triển vaccine HPV nhằm phòng ngừa các khối u do virus papilloma ở người gây ra. (Ảnh: THÀNH ĐẠT)

Công nghệ đột phá: Một liều vaccine phòng nhiều bệnh ung thư

HPV không chỉ gây ung thư cổ tử cung ở phụ nữ, mà còn gây ra các bệnh nguy hiểm khác như ung thư hậu môn, cũng như các bệnh ảnh hưởng đến nam giới. Thành tựu nghiên cứu vaccine HPV nhằm phòng ngừa các khối u do virus papilloma ở người gây ra đã và đang giúp thế giới giải quyết các vấn đề của toàn nhân loại.

Bên lề Đại hội, các đại biểu tham quan gian hàng của Công ty cổ phần Khoa học công nghệ Việt Nam (Busadco).

Doanh nghiệp khoa học-công nghệ: Củng cố nội lực để bứt phá

Trong bối cảnh đất nước bước vào kỷ nguyên kinh tế tri thức, với những đột phá mạnh mẽ về trí tuệ nhân tạo, chuyển đổi số và chuyển đổi xanh, cộng đồng doanh nghiệp khoa học-công nghệ đang đứng trước yêu cầu phải đổi mới tư duy, tái cấu trúc nguồn lực và đầu tư chiều sâu để tạo ra năng lực cạnh tranh mới.

[Video] Việt Nam tiên phong xây dựng khung pháp lý cho trí tuệ nhân tạo

[Video] Việt Nam tiên phong xây dựng khung pháp lý cho trí tuệ nhân tạo

Dự thảo Luật Trí tuệ nhân tạo không chỉ là khung pháp lý cho một công nghệ mới mà là bước đi chiến lược giúp Việt Nam chủ động nắm bắt cơ hội của kỷ nguyên số. Khi được ban hành, luật sẽ tạo nền tảng để AI phát triển an toàn nhân văn và hiệu quả, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia và thúc đẩy đổi mới sáng tạo.

Các diễn giả trao đổi tại Diễn đàn. (Ảnh: Ủy ban Nhà nước về người Việt Nam ở nước ngoài)

Thúc đẩy hợp tác khoa học-công nghệ, kinh tế xanh và chuyển đổi số vì tương lai bền vững

Diễn đàn Tây Australia -Việt Nam “Tăng cường hợp tác khoa học và công nghệ vì tương lai bền vững” là cơ hội để lãnh đạo, chuyên gia, doanh nghiệp Việt Nam và Australia chia sẻ tầm nhìn, tăng cường hiểu biết và thúc đẩy hợp tác trong các lĩnh vực khoa học-công nghệ, kinh tế xanh, năng lượng tái tạo và chuyển đổi số.

Toàn cảnh tọa đàm.

Những nghiên cứu mới hỗ trợ ngành nông nghiệp giảm phát thải, chăn nuôi bền vững

Các giải pháp đổi mới trong nông nghiệp và chăn nuôi bền vững, bao gồm việc áp dụng công nghệ gene, hệ vi sinh vật, nông nghiệp chính xác, AI và IoT để cải thiện năng suất, giảm hóa chất và phát thải, nâng cao khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu vừa được giới thiệu tại tọa đàm “Đổi mới trong nông nghiệp và thực phẩm”.

Lễ khai mạc triển lãm “Tỏa V-Điểm chạm khoa học”.

Chín nghệ sĩ tiêu biểu của nghệ thuật đương đại Việt Nam trưng bày tác phẩm tại triển lãm "Tỏa V-Điểm chạm khoa học"

Triển lãm “Tỏa V-Điểm chạm khoa học” tôn vinh những thành tựu khoa học và ứng dụng sáng tạo vì sự phát triển bền vững và tương lai của nhân loại. Sự kiện nghệ thuật đặc biệt đánh dấu cột mốc kỷ niệm 5 năm Giải thưởng VinFuture cũng như 5 mùa triển lãm "Tỏa" của VCCA.

Lãnh đạo Thành phố Hồ Chí Minh chụp hình lưu niệm cùng các đại biểu dự hội nghị.

Khai mạc Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu Diễn đàn cộng đồng thông minh thế giới 2025

Sáng 3/12, tại phường Bình Dương (Thành phố Hồ Chí Minh), đã diễn ra Lễ khai mạc Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu Diễn đàn cộng đồng thông minh thế giới (ICF Global Summit 2025) do Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp Diễn đàn cộng đồng thông minh thế giới (ICF) và Tập đoàn Becamex đăng cai tổ chức.