Om sällsynta jordartsmetaller kan utvinnas från tidigare bruten malm, miljöfarorna med nya gruvor och gruvavfall kan mildras. I sin doktorsforskning, Wenzhong Zhang från Institutionen för kemi vid Helsingfors universitet utvecklade ett nytt material där scandium, en sällsynt jordartsmetall, kan utvinnas ur avfallet från aluminiumindustrin.

Mängden bauxit som behövs för att tillverka en aluminiumburk ger cirka 60 gram av en rödaktig, lerliknande ämne som kallas röd lera som tillverkarna brukade dumpa i havet. Nu, det samlas som ständigt växande högar i producentländer inklusive Grekland, och det finns över 3 miljarder ton av denna avfallsprodukt i världen idag.

"Problemet är att de mineraler vi vill ha är gömda i avfallshögarna i mycket små mängder, och vi har inte effektiva metoder för att extrahera dem, säger Wenzhong Zhang.

I sin forskning, Wenzhong Zhang fokuserade på skandium, ett intressant element på grund av dess höga kostnad; Skandiumbrytning kan snart börja i Finland vid Rautalammi fyndighet. Användningen av scandium i kombination med aluminium kommer att göra det möjligt att tillverka mer hållbara flygplan och cyklar med lättare strukturer.

Wenzhong Zhang utvecklar nya, funktionellt material för att fånga skandium rent, lämnar resten av avfallet bakom sig.

En kemists arbete är som att bygga med block. När blocken väl är på plats, ett användbart material föds med funktioner som kan vidareutvecklas av ingenjörer. En dag, Metoden kommer att kunna användas i industriell skala. "Just nu, aluminiumindustrin lägger inte fokus på metallutvinningsmetoderna. Den är mer intresserad av att leta efter lösningar som kommer att göra slut på berget av avfall, säger Wenzhong Zhang.

Vid Helsingfors universitet, Finlands Akademi finansierade USEMA-projektet USEMA-projektet (Ultra-Selective Hybrid Materials for Separation of Group 3 and f-block Element) startat av Risto Koivula utvecklar nya material utifrån forskargruppens expertis inom metoder för oorganisk kemi och jonbytare.

"Det finns många användningsområden, som omvandling av avfallsflöden till råmaterial och utveckling av nya processer för att förstöra radioaktivt avfall, eller tillverka radiomedicin, säger Koivula.