Miniere urbane: recuperare il raro Europio dalle lampade fluorescenti con una nuova tecnologia

Un’innovazione svizzera potrebbe aprire un nuovo entusiasmante capitolo per il riciclaggio delle lampade fluorescenti.

I ricercatori dell’Istituto di Tecnologia di Zurigo hanno sviluppato un processo ispirato alla natura per recuperare l’europio, uno dei più rari elementi delle terre rare.

“I metalli delle terre rare non vengono quasi mai riciclati in Europa”, osserva Victor Mougel, che guida il team di ricerca. ‘C’è un urgente bisogno di metodi sostenibili e semplici per separare e recuperare queste materie prime strategiche da varie fonti’.

Parte del problema è che i metodi di separazione esistenti si basano su centinaia di fasi di estrazione liquido-liquido che sono altamente inefficienti. “Ciò significa che il riciclaggio dell’europio è stato finora poco pratico”, afferma Marie Perrin, membro del gruppo di ricerca e sviluppo di Mougel.

“Il nostro studio dimostra come un semplice reagente inorganico possa migliorare significativamente la separazione. È possibile ottenere l’europio in pochi semplici passaggi e in quantità almeno 50 volte superiori a quanto fosse possibile in precedenza”.

Europio

Una svolta

La chiave di questa svolta sono i tetratiometallati, piccole molecole inorganiche caratterizzate da quattro atomi di zolfo attorno al tungsteno o al molibdeno. I tetratiometallati sono utilizzati come sostanze attive contro il cancro e i disturbi del metabolismo del rame

.Per la prima volta, vengono ora utilizzati anche come leganti, ioni o molecole che si legano a un atomo di metallo centrale per la separazione dei metalli delle terre rare. Le loro esclusive “proprietà redox” riducono l’europio al suo insolito stato bivalente, semplificando la separazione dalle altre terre rare trivalenti.

Si prevede che il mercato svizzero dell’illuminazione e delle lampade raggiungerà i 587 milioni di euro entro la fine di quest’anno. Sebbene la produzione di lampade fluorescenti sia stata vietata nel 2023, i prodotti legacy rimangono una preoccupazione per i riciclatori. Il paese genera oltre 1.000 tonnellate di rifiuti di lampade all’anno e dispone di una rete di 12.000 punti di ritiro. Grazie a questo servizio gratuito, il tasso di riciclaggio dei LED in Svizzera supera il 50%.

Miniera urbana

Se si sfruttasse questa fonte, i rifiuti di lampade che  attualmente invia in discarica all’estero potrebbero essere riciclati, sostiene Mougel. Egli immagina che i rifiuti di lampade possano servire come miniera urbana per l’europio. Ciò renderebbe la Svizzera molto meno dipendente dalle importazioni.

“In passato, l’europio veniva utilizzato principalmente come fosforo nelle lampade fluorescenti e negli schermi piatti, il che portava a prezzi di mercato elevati”, aggiunge. “Poiché le lampade fluorescenti vengono gradualmente eliminate, la domanda è diminuita, quindi i precedenti metodi di riciclaggio dell’europio non sono più economicamente sostenibili.

“Sono tuttavia auspicabili strategie di separazione più efficienti, che potrebbero contribuire a utilizzare le grandi quantità di rifiuti di lampade fluorescenti a basso costo, il cui contenuto di metalli delle terre rare è circa 17 volte superiore a quello dei minerali naturali”.