Vědecký tým Miloslava Poláška z Ústavu organické chemie a biochemie vynalezl nový způsob separace prvků vzácných zemin, lanthanoidů, bez nichž se neobejde moderní elektronika, medicína, automobilový ani obranný průmysl. Metoda umožňuje získat kovy jako například neodym nebo dysprosium z použitých neodymových magnetů, a to ekologickou cestou, pouhým srážením ve vodě, bez organických rozpouštědel a toxických látek.
Evropa má problém. V rámci Green Dealu se snaží snižovat emise skleníkových plynů, což do značné míry znamená přechod na elektromobilitu. Jenže se tak od závislosti na fosilních palivech přesouvá k závislosti na vzácných kovech, které jsou součástí nejen elektromobilů, ale vlastně většiny moderní elektroniky.
Starý světadíl nemá vlastní zdroje těchto materiálů, většinou je ovládá, ať už jsou v Asii nebo v Africe, Čína. Jejich těžba a zpracování jsou navíc vysoce energeticky náročné a zůstává po nich obrovské množství toxického a radioaktivního odpadu. Co s tím? Teď s možnou odpovědí přišli čeští vědci z Ústavu organické chemie a biochemie v Praze.
Městská těžba
Celosvětovou poptávku po vzácných zeminách pohání především jejich použití v extrémně silných neodymových magnetech, které umožňují efektivně přeměňovat pohyb na elektrickou energii a obráceně. Neobejdou se bez nich výrobci elektrických aut, větrných elektráren, mobilních telefonů, počítačů, ale ani datových center – tedy všech technologií, jež dnes přinášejí největší zisky.
Cestou, jak poptávku uspokojit, může být městská těžba neboli „urban mining“. Tak se označuje recyklace například elektrických vozidel. Tyto materiály se mohou stát významným domácím zdrojem vzácných zemin, který by mohl pokrýt většinu spotřeby – kdyby se našly cesty, jak to dělat.
„Rostoucí spotřebu nepokryjeme do budoucna jen primární těžbou. Víme, že nejpozději do deseti let bude nutné hospodařit s materiály šetrněji. Abychom to dokázali, musí vývoj nových technologií začít už teď,“ vysvětluje Miloslav Polášek, který je vedoucí skupiny, jež za aktuálním objevem stojí.
„Naše metoda řeší zásadní problémy recyklace neodymových magnetů. Umíme od sebe dělit ty správné prvky tak, aby bylo možné vyrobit magnety nové. Jsme ekologičtí a věříme, že naši metodu lze využít i v průmyslovém měřítku. Chemické prvky naštěstí na rozdíl od plastů neztrácejí opakovaným zpracováním svoje vlastnosti, jejich recyklace je tak trvale udržitelná a může kompenzovat klasickou těžbu,“ popisuje vědec.
Z laboratoře do praxe
Vše se odehrává ve vodě, aniž by vznikal nebezpečný odpad. Vědci uvedli, že dosahují stejných, nebo dokonce lepších výsledků než současné průmyslové metody, které ovšem pracují s organickými rozpouštědly a toxickými činidly.
Nová technologie je už patentovaná a v pravý čas reaguje na zásadní globální problém. „V současné době netrpělivě čekáme na výsledky studie proveditelnosti, která má co nejlépe nasměrovat výsledky výzkumu z laboratoře do praxe. Věřím, že ve spolupráci s investory a byznysovými partnery, které oslovujeme, má nová technologie z ÚOCHB potenciál ovlivnit široké spektrum průmyslových odvětví,“ říká Milan Prášil, ředitel transferové společnosti IOCB Tech.
Výzkum přináší ještě jedno důležité zjištění – a sice že v neodymových magnetech novějších elektrických vozů se používá prvek holmium. Vědci z Poláškova týmu to zjistili analýzou vzorků z elektromotorů evropských a čínských aut.
Odborné publikace přitom tento fakt zatím nezmiňují a většina recyklačních projektů s ním při zpracování odpadu z elektroaut nepočítá. Aktuální zjištění nepochybně ovlivní další vývojové a recyklační projekty, a to nejen v automobilovém průmyslu.
