Os americanos usam elementos de terras raras (REEs) todos os dias - sem saber. Na verdade, eles são cruciais para a sociedade. Rick Honaker, professor de engenharia de minas na Universidade de Kentucky, sabe tudo sobre esses elementos fascinantes e a eletrônica moderna que eles tornam possíveis.

REEs são uma série de 17 elementos químicos encontrados na crosta terrestre. "Em uma tabela periódica, eles são tipicamente a série dos lantanídeos, que é a linha horizontal na parte inferior da tabela periódica, mais escândio e ítrio. Todos esses elementos são extremamente importantes para as aplicações do dia a dia, "Honaker disse.

Por exemplo, európio é um fósforo produtor de cores usado em telas de vídeo, incluindo monitores de computador e TVs de plasma. O neodímio é um poderoso ímã usado em smartphones, televisores, lasers, baterias recarregáveis ​​e discos rígidos. Devido às suas propriedades químicas únicas, REEs são componentes essenciais de tecnologias que abrangem uma gama de aplicações, como sistemas de comunicação, transporte, saúde e defesa nacional.

A demanda por REEs tem aumentado constantemente. No mundo todo, espera-se que a produção de veículos elétricos cresça para 30 milhões de carros anualmente até 2025. “Há cerca de cinco quilos de terras raras em cada veículo elétrico, e esperamos que a produção de veículos elétricos aumente exponencialmente, quase dobrando a quantidade de terras raras que produzimos hoje. "

O problema? Aproximadamente 90 por cento dos REEs do mundo são produzidos e fabricados na China. Agora, é a hora de os EUA encontrarem uma solução economicamente viável.

É aí que entra Honaker.

Em 2017, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) selecionou o projeto em escala piloto de Honaker para passar para uma segunda fase de pesquisa em um esforço para recuperar esses elementos do carvão e seus derivados. O Departamento de Energia (DOE) investiu US $ 6 milhões no projeto e os parceiros contribuíram com US $ 1,5 milhão adicional em dois anos e meio, totalizando US $ 7,5 milhões.

Honaker lançou recentemente uma planta de processamento em escala piloto destinada a recuperar REEs de carvão e seus subprodutos no Condado de Webster. "Começaremos produzindo uma mistura concentrada, e tivemos sucesso no laboratório - de forma contínua - produzindo um produto de terras raras 99% puro. Então, estaremos fazendo isso, mas também daremos um passo adiante e realmente produziremos concentrados de terras raras. "

Se for bem sucedido, o processo forneceria uma fonte doméstica de REEs. Você pode estar se perguntando, por que Kentucky está liderando essa empreitada? Uma das maiores fontes de elementos de terras raras nos Estados Unidos é a camada de carvão Fire Clay no leste de Kentucky. “Como o carvão é uma importante fonte econômica em partes do nosso estado, fornecer um meio de recuperar um subproduto importante adiciona força econômica e viabilidade às indústrias de carvão, "Honaker continuou." Então, é por isso que Kentucky está interessado em desenvolver isso, bem como o fato de que a Comunidade é um grande estado manufatureiro. "

Honaker não tem dúvidas de que conseguirá se recuperar. Então, quando questionados sobre qual será a parte mais desafiadora desta pesquisa, ele respondeu, "Economia. Tentando ser capaz de produzi-lo até mesmo como um subproduto, e ser econômico fazendo isso, é provavelmente o nosso desafio mais significativo. "

Geral, Honaker continua otimista, porque ele tem uma equipe incrível de pesquisadores e alunos por trás dele.

"As oportunidades de treinamento que temos são enormes, e isso traz muita satisfação, porque é para isso que estamos aqui - para educar e desenvolver tecnologia. Quero dizer, quantas vezes você tem uma oportunidade, como um estudante, tanto na graduação quanto na pós-graduação, estar envolvido em um projeto tão significativo? "

As instituições e investigadores envolvidos no projeto incluem, Josh Werner e Wencai Zhang (Universidade de Kentucky); Roe-Hoan Yoon, Gerald Luttrell e Aaron Noble (Virginia Tech); e Qingqing Huang (West Virginia University).

O projeto está previsto para ser concluído em março de 2020. Até então, Honaker e sua equipe estarão "muito ocupados".