Università della West Virginia: da inquinante a prodotto

L’Università della West Virginia trasforma il drenaggio acido delle miniere in acqua pulita ed elementi di terre rare.

Miscelatori in un laboratorio universitario che lavora con elementi di terre rare

Paul Ziemkiewicz, PhD, è cresciuto nella Pennsylvania occidentale. Da bambino sognava di ripulire i fiumi e i torrenti della sua zona, ormai privi di vita a causa del drenaggio acido delle miniere. Oggi, in qualità di direttore dell’istituto di ricerca sull'acqua della West Virginia University (WVU), Paul sta realizzando quel sogno.

Che cos'è il drenaggio acido delle miniere?

Le miniere di carbone abbandonate causano vari tipi di inquinamento delle acque. Il drenaggio acido è il più diffuso. Le miniere di carbone abbandonate lasciano pozzi di acqua fortemente acida contenente grandi quantità di minerali pesanti. Nel corso del tempo, le acque sotterranee infiltrate e le acque superficiali delle precipitazioni riempiono questi pozzi fino all'orlo. Quando l'acqua fuoriesce, le sostanze chimiche nocive si diffondono nell'acqua e nel terreno circostanti. Queste sostanze chimiche sono dannose per l'uomo, le piante e gli animali.

Professore uomo in camice bianco che sorride davanti alle attrezzature di un laboratorio scientifico

Paul Ziemkiewicz, PhD, direttore dell’istituto di ricerca sull’acqua della West Virginia University (WVU).

Video Player

00:00

Use Up/Down Arrow keys to increase or decrease volume.

Come si bonifica il drenaggio acido delle miniere?

Gli scienziati della WVU, sotto la direzione di Paul, hanno sviluppato un processo per rimuovere i metalli pesanti dal drenaggio acido delle miniere. Questo processo è utilizzato in centinaia di impianti in tutta la Virginia Occidentale e sta ripulendo le acque dei bacini idrici. Grazie al risanamento dell'acqua, è possibile ripristinare la vita acquatica.

Ma c'è di più…

Mentre gli scienziati imparavano a trasformare il drenaggio acido delle miniere in acqua pulita, hanno anche scoperto che il fango residuo del drenaggio acido delle miniere era una fonte di elementi di terre rare.

17 elementi metallici sono classificati come elementi di terre rare, e questi elementi sono materiali essenziali per la produzione di molti dei dispositivi high-tech di oggi, compresi gli smartphone. È interessante notare che gli elementi di terre rare non sono in realtà rari, è solo raro trovarli in alte concentrazioni ed è difficile estrarli. È qui che entra in gioco la particolarità dell'estrazione di elementi di terre rare dal drenaggio acido delle miniere – spiega Paul:

Elementi di terre rare in polvere su un piatto in un laboratorio scientifico

“Il drenaggio acido delle miniere si verifica quando le rocce di scarto del carbone si deteriorano e formano acido solforico,” commenta Ziemkiewicz. “L'acido rimuove dalla roccia ogni sorta di inquinante metallico, quindi perché non dovrebbe rimuovere le terre rare? Madre Natura fa questo duro lavoro gratuitamente. Fortunatamente, il drenaggio AMD è arricchito di elementi di terre rare e di materiali critici in una forma facilmente recuperabile. E soprattutto, non è possibile recuperarli senza trattare l'AMD secondo gli standard ambientali. Il nostro sottoprodotto è l'acqua pulita”.

L'impianto di estrazione di terre rare della WVU è in grado di produrre prodotti a elevata concentrazione di terre rare. L'immagine qui sopra mostra un campione con l'87% di ossido di terre rare.

Grazie a questa scoperta, la WVU è stata in grado di rivolgersi al Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e di ottenere un finanziamento di 5 milioni di dollari per potenziare il progetto di recupero delle terre rare

. Rockwell Automation ha inoltre accettato di fornire i sensori e i sistemi di controllo e di sviluppare un impianto pilota per l'estrazione delle terre rare, in modo da contribuire a portare avanti questa iniziativa di sostenibilità.

Quali sono i passi successivi?

Il taglio del nastro del primo impianto di produzione di elementi di terre rare è ormai imminente. In seguito, la WVU ha in programma di avviare la produzione di elementi di terre rare dal drenaggio acido delle miniere in tutti gli Stati Uniti. Il lavoro svolto da Paul Ziemkiewicz sta cambiando il volto dell'industria energetica, creando posti di lavoro e ripulendo l'ambiente. Noi di Rockwell Automation siamo entusiasti di potere aiutare.

Le immagini sono di proprietà della West Virginia University.

Registratevi su Rockwell Automation per ricevere informazioni e novità direttamente al vostro indirizzo e-mail.