Будущее чистой энергетики и ряда других перспективных отраслей зависит от наличия всего нескольких элементов. Американские химики предлагают получать неодим, иттрий или европий из отходов производства с помощью нетоксичных органических кислот.
Редкоземельные элементы, такие как неодим или диспрозий, широко используются в производстве сплавов и сталей, сельском хозяйстве, оптике, энергетике и электронике. Однако их запасы в природе распределены не равномерно — примерно 90% добычи приходится на Китай.
Потенциальным решением может стать получение редкоземельных элементов из фосфогипса — побочного продукта производства фосфорной кислоты. Каждый год добывается примерно 250 млн тонн фосфата для производства фосфорной кислоты на удобрения. В фосфатных породах обычно содержится менее 0,1% редкоземельных элементов.
Примерно 100 тысяч тонн этих элементов, которые можно было бы использовать, оказываются ежегодно в фосфогипсовых отходах. Это почти столько же, сколько в год добывают редкоземельных элементов.
Современные технологии получения редкоземельных элементов из руды производят миллионы тонн токсичных веществ и кислот. Но опасные химикаты вполне может заменить органическая кислота, полученная из бактерий, считают ученые Ратгерского университета (США).
Благодаря применению органических кислот они получили шесть редкоземельных элементов — иттрий, церий, неодим, самарий, европий и иттербий — из синтетического фосфогипса.
Они изготовили органическую смесь, состоящую в основном из глюконовой кислоты, которая содержится во фруктах и меде, вырастив на глюкозе бактерии Gluconobacter oxydans. Результат показал, что биокислота лучше справляется с задачей, чем чистая глюконовая кислота той же кислотности. Минеральные кислоты (серная и фосфорная) вообще не смогли выделить никаких редкоземельных элементов в тех же условиях.
Следующим шагом ученых станет тестирование биокислоты на промышленном фосфогипсе и других отходах производства фосфорной кислоты, которые также содержат редкоземельные элементы.
В 2018 году химики США изобрели нетоксичный аналог тринитротолуола, превосходящий обычный тротил по эффективности и безопасности. Он загорается только при температуре 290 °C. А чтобы взорвать его, требуется детонатор.
