Un team di ricercatori guidato da James Tour della Rice University ha sviluppato un metodo rivoluzionario per il recupero di terre rare dai magneti scartati. La tecnica promette di combinare efficienza straordinaria, riduzione dell’impatto ambientale e vantaggi economici rispetto ai processi tradizionali di riciclo, aprendo la strada a una gestione più sostenibile dei rifiuti elettronici. Lo studio è stato pubblicato il 29 settembre sulle Proceedings of the National Academy of Sciences.
Una rivoluzione nel riciclo delle terre rare
Il riciclo convenzionale delle terre rare è un processo energivoro e altamente inquinante, che produce rifiuti tossici. La nuova metodologia sfrutta il flash Joule heating (FJH), una tecnica che porta rapidamente la temperatura del materiale a migliaia di gradi in pochi millisecondi, in combinazione con gas cloro per estrarre le terre rare dai magneti in pochi secondi senza usare acqua o acidi. Tour spiega: “Abbiamo dimostrato di poter recuperare terre rare dai rifiuti elettronici in secondi con un impatto ambientale minimo. È un passo fondamentale verso una filiera resiliente e circolare”.
Il principio alla base del metodo si basa sulla selettività termodinamica: differenze nei potenziali di Gibbs e nei punti di ebollizione dei materiali permettono di separare rapidamente elementi non-REE come ferro o cobalto, che vengono convertiti in cloruri volatili e allontanati, lasciando residui di terre rare puri.
Efficienza e sostenibilità comprovate
Il team ha testato la tecnica su rifiuti di magneti al neodimio-ferro-boro e samario-cobalto, controllando con precisione le temperature e i tempi di riscaldamento. I risultati hanno mostrato che gli elementi non-REE vengono rimossi quasi istantaneamente, permettendo il recupero di terre rare ad alta purezza. Xu, primo autore dello studio, sottolinea: “Il vantaggio termodinamico rende il processo efficiente e pulito. Funziona in frazioni di tempo ridottissime rispetto ai metodi tradizionali, senza usare acqua o acidi”.
Le analisi di ciclo di vita e di fattibilità economica hanno confermato oltre il 90% di purezza e resa, con 87% di riduzione del consumo energetico, 84% di calo delle emissioni di gas serra e 54% di diminuzione dei costi operativi rispetto alla via idrometallurgica.
Verso un’economia circolare delle terre rare
Il nuovo approccio consente di realizzare unità di riciclo piccole o grandi, posizionabili vicino ai centri di raccolta dei rifiuti elettronici. Ciò riduce i costi di trasporto e l’impatto ambientale, trasformando la tecnica in una soluzione industrialmente praticabile. Tour afferma: “I risultati mostrano che non si tratta solo di un esercizio accademico: è un percorso industriale concreto”.
Questa innovazione apre la strada a una gestione dei rifiuti elettronici più pulita, rapida e sostenibile, in linea con la crescente necessità di sostenere le forniture nazionali di minerali strategici.
