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Seltene Metalle aus Kohle

30.10.2016

Seltenerdelemente bilden das Rückgrat der modernen Technologieindustrie. Derzeit ist China absolut führend in ihrer Produktion, aber das könnte ein Ende haben: Wissenschaftler haben herausgefunden, dass gewöhnliche Kohle eine gute Quelle für seltene Metalle sein kann.

Die moderne Zivilisation, wie wir sie kennen, kann ohne Seltenerdelemente nicht existieren. Es wird keine Smartphones geben, keine LEDs, keine Windräder, nicht einmal Autobatterien. Minen, die die von uns benötigten Metalle und Substanzen produzieren, sind über die gesamte Erdkruste verstreut, aber ihre Ausbeutung ist oft ineffizient. China produziert derzeit etwa 90 % des weltweiten Angebots an Seltenen Erden für die Industrie, aber Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, dieses Monopol zu brechen, indem sie das verwenden, was wir im Überfluss haben: Kohle und ihre Nebenprodukte.

„Alles, was sich in der Erdkruste befindet, ist auf die eine oder andere Weise Teil fossiler Kohle“, erklärt Evan Granite, Chemieingenieur beim US-Energieministerium. Jeder Produktionsschritt – Abbau, Reinigung und Verbrennung von Kohle – erzeugt eine Menge Abfall, der derzeit auf Deponien gebracht wird. Ziel zukünftiger Arbeiten ist es, diesen Abfall als günstige und umweltfreundliche Quelle für Seltenerdelemente zu nutzen.

Beispielsweise produziert die US-Kohleindustrie jährlich 130 Millionen Tonnen Kohleasche. Eine kürzlich an der Duke University durchgeführte Studie zeigte, dass der potenzielle Wert von Metallen, die aus Verbrennungsprodukten zurückgewonnen werden können, bis zu mehreren Milliarden Dollar betragen könnte. Eine andere Frage ist, wie man das genau macht. Sharma Pisapati, Professorin für Energie- und Mineraltechnik an der University of Pennsylvania, erforscht, wie man Metalle isolieren kann, indem man Rohschiefer mit einer Ammoniumsulfatlösung spült. Wenn sich die Methode des Metallabbaus auf diese Weise als wirtschaftlich rentabler herausstellt, steht vielleicht die lokale (und nicht die chinesische) Produktion von Smartphones in den größten Ländern der Welt vor der Tür.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Hauptrisikofaktor für Spielsucht 07.05.2024

Computerspiele werden bei Teenagern zu einer immer beliebteren Unterhaltungsform, die damit verbundene Gefahr einer Spielsucht bleibt jedoch ein erhebliches Problem. Amerikanische Wissenschaftler führten eine Studie durch, um die Hauptfaktoren zu ermitteln, die zu dieser Sucht beitragen, und um Empfehlungen für ihre Vorbeugung abzugeben. Über einen Zeitraum von sechs Jahren wurden 385 Teenager beobachtet, um herauszufinden, welche Faktoren sie für eine Spielsucht prädisponieren könnten. Die Ergebnisse zeigten, dass 90 % der Studienteilnehmer nicht von einer Sucht bedroht waren, während 10 % spielsüchtig wurden. Es stellte sich heraus, dass der Schlüsselfaktor für die Entstehung einer Spielsucht ein geringes Maß an prosozialem Verhalten ist. Jugendliche mit einem geringen Maß an prosozialem Verhalten zeigen kein Interesse an der Hilfe und Unterstützung anderer, was zu einem Verlust des Kontakts zur realen Welt und einer zunehmenden Abhängigkeit von der virtuellen Realität durch Computerspiele führen kann. Basierend auf diesen Ergebnissen, Wissenschaftler ... >>

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Kabelloser Lautsprecher Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

In der Welt der modernen Audiotechnik streben Hersteller nicht nur nach einwandfreier Klangqualität, sondern auch nach der Kombination von Funktionalität und Ästhetik. Einer der neuesten innovativen Schritte in diese Richtung ist das neue kabellose Lautsprechersystem Samsung Music Frame HW-LS60D, das auf der World of Samsung-Veranstaltung 2024 vorgestellt wurde. Das Samsung HW-LS60D ist mehr als nur ein Lautsprechersystem, es ist die Kunst des Rahmenklangs. Die Kombination aus einem 6-Lautsprecher-System mit Dolby Atmos-Unterstützung und einem stilvollen Fotorahmen-Design macht dieses Produkt zur perfekten Ergänzung für jedes Interieur. Der neue Samsung Music Frame verfügt über fortschrittliche Technologien, darunter Adaptive Audio, das bei jeder Lautstärke klare Dialoge liefert, und automatische Raumoptimierung für eine satte Audiowiedergabe. Mit Unterstützung für Spotify-, Tidal Hi-Fi- und Bluetooth 5.2-Verbindungen sowie der Integration intelligenter Assistenten ist dieser Lautsprecher bereit, Ihre Wünsche zu erfüllen ... >>

Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren 05.05.2024

Die moderne Welt der Wissenschaft und Technik entwickelt sich rasant und jeden Tag tauchen neue Methoden und Technologien auf, die uns in verschiedenen Bereichen neue Perspektiven eröffnen. Eine dieser Innovationen ist die Entwicklung einer neuen Methode zur Steuerung optischer Signale durch deutsche Wissenschaftler, die zu erheblichen Fortschritten auf dem Gebiet der Photonik führen könnte. Neuere Forschungen haben es deutschen Wissenschaftlern ermöglicht, eine abstimmbare Wellenplatte in einem Wellenleiter aus Quarzglas zu schaffen. Dieses auf der Verwendung einer Flüssigkristallschicht basierende Verfahren ermöglicht es, die Polarisation des durch einen Wellenleiter fließenden Lichts effektiv zu ändern. Dieser technologische Durchbruch eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung kompakter und effizienter photonischer Geräte, die große Datenmengen verarbeiten können. Die durch die neue Methode bereitgestellte elektrooptische Steuerung der Polarisation könnte die Grundlage für eine neue Klasse integrierter photonischer Geräte bilden. Dies eröffnet große Chancen für ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Roboter für die Evakuierung der Verwundeten 25.04.2013

In Russland wurde im Auftrag des Verteidigungsministeriums mit der Entwicklung eines Robotermoduls zur Suche und Evakuierung verwundeter Militärangehöriger begonnen. Die Schaffung eines Rettungsroboters wird im Bericht des öffentlichen Rates des Vorsitzenden der militärisch-industriellen Kommission erwähnt, der den Entwicklungen der kürzlich gegründeten Advanced Research Foundation (FPI) gewidmet ist.

Nach Angaben der Agentur sollte der Roboterkomplex in der Lage sein, die Verwundeten selbstständig zu finden, zu identifizieren und vom Schlachtfeld zu entfernen sowie sich in verschiedenen Geländearten zu bewegen, drinnen und Treppen hinauf. „Roboterarme müssen angepasst werden, um mit Opfern zu arbeiten, die verschiedene Verletzungen erlitten haben und sich in verschiedenen Positionen befinden, ihr Transport muss ohne das Risiko zusätzlicher Gesundheitsschäden durchgeführt werden“, heißt es in dem Bericht.

Der Hauptausführer des Projekts kann das St. Petersburger Zentralforschungsinstitut für Robotik und technische Kybernetik (RTK) sein, das ein Steuersystem für Kampfroboter entwickelt, oder die Staatliche Technische Universität Bauman Moskau.

Neben dem Verteidigungsministerium kann der neue Roboter auch für Retter des Ministeriums für Notfälle nützlich sein. Zuvor, so die Autoren des Berichts, wurden fortschrittliche mobile Reanimationstechnologien im chirurgischen Komplex auf der Grundlage des Transportflugzeugs Il-76MD Scalpel-MT vorgestellt, das im Dienst des Ministeriums für Notsituationen steht.

In den Vereinigten Staaten entwickelt DARPA (Pentagon Advanced Research and Development Administration) einen Roboter zur Evakuierung von Verwundeten.

Zuvor hatte das Verteidigungsministerium auch eine Ausschreibung für die Herstellung einer künstlichen Leber (Code „Prometheus“) und einer Ultraschallmanschette zur Blutstillung (Code „Bee“) angekündigt. Anschließend wurden beide Ausschreibungen storniert.

Die Advanced Research Foundation wurde im Oktober 2012 auf Initiative des stellvertretenden Premierministers Dmitry Rogozin (zuständig für die Verteidigungsindustrie) gegründet und ist als russisches Äquivalent zu DARPA positioniert. Das Hauptziel des Fonds ist die Förderung risikoreicher Forschung und Entwicklung im Verteidigungsbereich. Im Februar 2013 wurde Andrey Grigoriev zum Direktor des FPI ernannt.

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