Als zeldzame aardmetalen kunnen worden gewonnen uit eerder gewonnen erts, de milieurisico's van nieuwe mijnen en mijnafval kunnen worden beperkt. In zijn promotieonderzoek Wenzhong Zhang van de afdeling Scheikunde van de Universiteit van Helsinki ontwikkelde een nieuw materiaal waarmee scandium, een zeldzaam aardmetaal, kan worden gewonnen uit het afval van de aluminiumindustrie.

De hoeveelheid bauxiet die nodig is om één aluminium blikje te maken, levert zo'n 60 gram roodachtige, kleiachtige substantie genaamd rode modder die fabrikanten vroeger in zee dumpten. Nutsvoorzieningen, het stapelt zich op als steeds groter wordende hopen in producerende landen, waaronder Griekenland, en er is tegenwoordig meer dan 3 miljard ton van dit afvalproduct in de wereld.

"Het probleem is dat de mineralen die we willen, in zeer kleine hoeveelheden in de afvalbergen verstopt zitten. en we hebben geen efficiënte methoden om ze te extraheren, ", zegt Wenzhong Zhang.

In zijn onderzoek, Wenzhong Zhang concentreerde zich op scandium, een interessant element vanwege de hoge kosten; Scandiummijnbouw kan binnenkort beginnen in Finland bij de Rautalammi-afzetting. Het gebruik van scandium in combinatie met aluminium maakt het mogelijk om duurzamere vliegtuigen en fietsen te maken met lichtere constructies.

Wenzhong Zhang ontwikkelt nieuwe, functioneel materiaal om scandium netjes op te vangen, de rest van het afval achterlatend.

Het werk van een chemicus is als bouwen met blokken. Zodra de blokken op hun plaats zitten, een bruikbaar materiaal wordt geboren met functies die door ingenieurs verder kunnen worden ontwikkeld. Op een dag, de methode zal toepasbaar zijn op industriële schaal. "Momenteel, de aluminiumindustrie legt de focus niet op de metaalextractiemethoden. Het is meer geïnteresseerd in het zoeken naar oplossingen die een einde maken aan de afvalbergen, ", zegt Wenzhong Zhang.

Aan de Universiteit van Helsinki, het door de Academie van Finland gefinancierde USEMA-project USEMA-project (Ultra-Selective Hybrid Materials for Separation of Group 3 and f-block Element), gestart door Risto Koivula, ontwikkelt nieuwe materialen op basis van de expertise van de onderzoeksgroep in methoden van anorganische chemie en ionenuitwisseling.

"Er zijn veel toepassingsgebieden, zoals het omzetten van afvalstromen naar grondstof en het ontwikkelen van nieuwe processen om radioactief afval te vernietigen, of het vervaardigen van radiomedicijnen, ' zegt Koivula.