سائل الأسماك المنوي لاستخراج المعادن

 طور فريق ياباني عملية تعتمد على سائل السلمون المنوي، الذي يُعتبر طعاماً فاخراً في اليابان، لاستعادة وفصل عناصر الأرض النادرة في محلول مائي، ما قد يقدم بديلاً قليل الكلفة وصديقاً للبيئة لسبل الاستخراج الكيماوية المعتمدة.

لا تُعتبر هذه المرة الأولى التي يُستخدم فيها سائل السمك المنوي، أو بالأحرى الحمض النووي داخله بطرق غير اعتيادية. والأغرب من بينها الطلاء المضاد للحريق ولويحات إنتاج كميات كبيرة من جزيئات الفضة النانوية.

تنامى الاهتمام في الآونة الأخيرة بشأن استبدال أساليب استخراج المعادن المضرة بالبيئة بأخرى أقل أذى، بما فيها التعدين الحيوي باستخدام البكتيريا، التعدين المائي بدل الناري لاستعادة المعادن، حتى استخدام أنواع بسيطة من السكر لاستخراج الذهب.

كان الفريق الذي يقوده يوشيو تاكاهاشي من جامعة طوكيو ومؤسسات يابانية أخرى يدرس امتصاص عناصر الأرض النادرة على سطح الخلية البكتيرية، فلاحظ أن الفوسفات يؤدي دوراً أساسياً في اتحاد أيونات المعدن، ما دفعهم إلى التفكير في الحمض النووي، الذي يحتوي أيضاً على الفوسفات، بغية استخراج عناصر الأرض النادرة بواسطة الماء.

ولكن بما أن الحمض النووي يذوب، فمن الضروري تثبيته بأساس صلب مثل السليلوز. في المقابل، سائل السمك المنوي صلب ولا يذوب، فضلاً عن أنه قليل الكلفة، مع رمي قطاع الصيد والأسماك في اليابان آلاف الأطنان منه كل سنة.

بغية اختبار قدرات سائل السلمون المنوي على امتصاص عناصر الأرض النادرة، طوَّر الفريق مسحوق سائل منوي ومحلولاً يحتوي على النيوديميوم، الديسبروسيوم، والحديد الثلاثي التكافؤ (المعادن الرئيسة المستخدمة في مغناطيس النيوديميوم)، فضلاً عن محاليل مرجعية أخرى. وعندما أضاف العلماء مسحوق السائل المنوي إلى المحاليل، اكتشفوا أن أيونات المعدن تنجذب نحو الفوسفات في المسحوق. ومن ثم استُخرجت عناصر الأرض النادرة من مسحوق السائل المنوي باستخدام مادة حمضية وجهاز طرد مركزي.

يذكر جان-كلود بونزلي، الذي يدرس عناصر الأرض النادرة في المعهد الفدرالي للتكنولوجيا في لوزان بسويسرا: {تُعتبر فكرة الاعتماد على سائل السلمون المنوي البخس الثمن لامتصاص وفصل عناصر الأرض النادرة من الحديد في بقايا المغناطيس مثيرة للاهتمام. صحيح أن البروتوكول المقترح لا يمنع ذوبان المغناطيس في الأحماض القوية، إلا أنه يستحق التوقف عنده}. ويضيف أن تعزيز استعادة عناصر الأرض النادرة باستخدام هذه التقنية قد يثير الجدل، إلا أنها قد تكون فاعلة في استخراج عناصر الأرض النادرة في المعادن، مثل الدارات الكهربائية، الهواتف الخلوية، وأقراص الكمبيوتر الصلبة.

يقر تاكاهاشي أن استعادة عناصر الأرض النادرة من المغناطيس لا تشكل مجال عمل كبيراً، إلا أن استخدام سائل السلمون المنوي قد يكون أكثر ملاءمة لاستخراج عناصر أخرى على نطاق أكبر وإعادة تدويرها. صحيح أن الفريق لم يبرهن بعد أن هذه العملية فاعلة لاستخراج عناصر أخرى، غير أن تاكاهاشي واثق من نجاحها بسبب قدرة سائل السلمون المنوي العالية على تبادل الحديد.