Ученые из Университета Райса разработали быстрый метод переработки неодимовых магнитов. Это длится секунды, а не дни

Редкоземельные металлы (РЗЭ) являются сердцем современных технологий. Неодим (Nd) необходим в двигателях электромобилей, ветряных турбинах и жестких дисках. Между тем, переработка важных для нас магнитов неодим-железо-бор (NdFeB) по-прежнему остается технологическим испытанием. Традиционные методы подобны использованию молотка, чтобы разбить стеклянное украшение. Шумно, много беспорядка, а восстановление может быть посредственным.

Новый термохимический метод с использованием жидкого индия позволяет чрезвычайно точно и менее инвазивно извлекать неодим из магнитов NdFeB, обеспечивая чистоту сырья, готового к повторному производству.

Кембриджский университет запускает проект по спасению данных с дискет в рамках инициативы Future Nostalgia.

Команда профессора Джеймса Тура опубликовала в Трудах Национальной академии наук исследование, которое может изменить глобальный рынок редкоземельных элементов. В их методе используется импульсный джоулевый нагрев, то есть импульсный электрический нагрев, который за доли секунды поднимает температуру измельченного материала до тысяч градусов Цельсия. Процесс аналогичен принципу работы микроволновой печи. Мгновенная и точная доставка энергии туда, где она необходима, вместо длительного «выпекания» в традиционной духовке. Газообразный хлор также подается на измельченные магниты из электронных отходов. При экстремальных температурах нежелательные элементы железо и кобальт реагируют с хлором, образуя летучие хлориды, которые испаряются. Редкоземельные элементы, такие как неодим и диспрозий, остаются в твердой форме. Весь процесс занимает несколько секунд. Традиционная гидрометаллургия тратит на это часы, а зачастую и дни, используя десятки литров сильных кислот. Подробности об использовании различий в свободной энергии Гиббса и температурах кипения отдельных хлоридов можно найти в оригинальной научной публикации.

Эти многослойные металинзы в 1000 раз тоньше волоса и могут изменить мировой рынок смартфонов.

Цифры говорят сами за себя. Анализ жизненного цикла показал 87%. снижение энергопотребления, сокращение выбросов парниковых газов на 84 процента и снижение эксплуатационных затрат на 54 процента по сравнению с гидрометаллургией. Более того, этот метод достигает более 90%. чистота и эффективность восстановления за один этап, без использования воды или кислот. Это не эволюция, это революция. Почему это так важно? Как мы писали, Китай контролирует около 90 процентов. мировое производство рафинированных редкоземельных элементов и до 98 процентов производства магнитов. Goldman Sachs подтверждает эти данные, предупреждая о растущем риске перебоев в поставках. Тем временем спрос стремительно растет. По данным Министерства энергетики США, спрос на неодимовые магниты в электромобилях достигнет 114 000 тонн к 2030 году и 266 000 тонн к 2050 году. Ветряные турбины, роботы, центры обработки данных – все эти отрасли жаждут РЗЭ.

EUV-литография изнутри. Узнайте о принципах работы, проблемах и будущем полупроводниковых технологий.

Метод Университета Райса действительно может изменить эти отношения. Flash Metals USA, стартап из Техаса, уже получил лицензию на технологию и объявляет о запуске производства в первом квартале 2026 года. Компактные модульные установки можно размещать рядом с источниками электронных отходов, что исключает транспортные расходы и выстраивает местные цепочки поставок. Однако существует множество проблем. Первоначальные затраты на специализированное оборудование для мгновенного джоулева нагрева могут стать препятствием для небольших компаний по переработке отходов. Отрасли также необходимо обучить персонал и интегрировать новые технологии в существующую инфраструктуру сбора электронных отходов. Вопрос в том, как быстро крупные технологические и автомобильные компании захотят инвестировать в этот метод, чтобы обеспечить доступ к сырью? Скоро мы узнаем ответ. Давление растущего спроса и геополитическая нестабильность не оставляют времени для размышлений.

Источник: Университет Райса, CNBC, Труды Национальной академии наук.