Рідкоземельні метали, всього 17 елементів таблиці Менделєєва, сильно розкидані в земній корі, тому отримувати їх досить складно. Рідкоземельні елементи (РЗЕ) вкрай важливі для виробництва побутової електроніки, хімічної промисловості та автомобілебудування. На основі Nd, Y, Sm, Er, Eu з Fe-B отримують сплави з рекордними магнітними властивостями, тому їх використовують у двигунах для електромобілів, гібридів. Інші ж необхідні для створення компонентів смартфонів, жорстких дисків, плоских екранів і т. д.
Технологія миттєвого джоулевого нагріву розроблена кілька років тому для отримання графену з будь-якого твердого джерела вуглецю, а тепер застосуються до трьох джерел рідкоземельних елементів: вугільної летючої золи, залишків бокситів і електронних відходів. Але промислове вилучення рідкоземів пов’язане з вилуговуванням внаслідок застосування кислоти, що завдає шкоди екології.
Група вчених з американського Університету Райса розробила метод отримання РЗЕ з відходів досить ефективно і з мінімум кислоти. Для цього летючу золу та інші матеріали в поєднанні з сажею помістили в кварцову трубку. Потім через неї пропустили електричний струм, нагрів за секунду до 3 тис. градусів за Цельсієм. Цей процес дозволив перетворити відходи в добре розчинні “активовані види РЗЕ” – невеликі кульки на головному фото. Робота вчених опублікована в журналі Science Advances.
У промислових процесах для вилучення матеріалів використовується 15-молярна концентрація азотної кислоти, а в методі дослідників з Університету Райса досить 0,1-молярної концентрації соляної кислоти.