Un nuovo modo per controllare il movimento delle bolle dei ricercatori della Columbia Engineering potrebbe un giorno aiutare a separare i metalli utili dallo sporco inutile usando molta meno energia e acqua di quanto sia attualmente necessario.

Quando si estrae metalli come il rame utilizzato nella maggior parte dei dispositivi elettronici e il litio utilizzato in molte batterie, solo una piccola frazione del materiale estratto è metallo utile, con la stragrande maggioranza solo inutili particelle simili a sporco.

"Dobbiamo separare i metalli utili dalle particelle inutili, e lo facciamo soffiando bolle d'aria attraverso di loro, " ha detto Chris Boyce, assistente professore di ingegneria chimica alla Columbia Engineering. Però, "questo processo utilizza una grande quantità di energia e acqua, causando il cambiamento climatico e la scarsità d'acqua, creando così problemi che stiamo cercando di prevenire. Abbiamo questo problema in parte perché attualmente non possiamo controllare il movimento di queste bolle".

Ora Boyce e i suoi colleghi rivelano che se fanno vibrare queste particelle mentre soffiano aria attraverso di esse, il movimento normalmente caotico di queste bolle diventa ordinato e controllabile. Le vibrazioni fanno sì che le particelle si spostino rapidamente da un comportamento solido a uno fluido, che a sua volta aiuta a strutturare le bolle in matrici triangolari regolarmente distanziate.

"Penso che la semplice aggiunta di vibrazioni per passare dal caos all'ordine sia bella, " ha detto Boyce. Il loro studio appare il 23 agosto sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Avere un modo per controllare il comportamento di queste bolle può aiutare a scalare e ottimizzare le tecniche di separazione. "Ci aspettiamo che la capacità di creare una struttura nei flussi possa ridurre l'uso di energia e acqua nell'estrazione mineraria, nonché migliorare l'efficienza di molti processi di energia pulita, " ha detto Boyce.

I ricercatori ora mirano ad applicare questo gorgogliamento strutturato a tecniche di separazione mineraria sostenibili.