レアアース元素は現代技術において重要な役割を果たしており、蛍光灯やコンピュータハードディスク、自動車、国防産業、風力発電機などに使用されています。しかし、現在、電子廃棄物から成功裏に回収されるレアアース元素は1%未満であり、その主な理由は、電子製品の材料からレアアース元素を分離するのに多くのエネルギーを消費し、化学プロセスが複雑でコストが高いからです。

スイスのチューリッヒ工科大学の研究者ペイリンと指導教員ムグは、特別な抽出剤を利用してレアアース元素の溶解速度を変える新しい方法を開発し、分離効率を大幅に向上させました。ペイリンは、「適切な規制や革新的な推進がなければ、レアアース元素の回収は本当に難しい。しかし、過去長い間、稀土を掘削する方が廃棄物を見直すよりもはるかに安価だったことは明らかで、これからは事が正しい方向に変わることを願っています。」と述べています。

レアアース元素とは、周期表で57番から71番に位置する17種類の金属元素を指します。稀土と呼ばれていますが、実際には地殻中に比較的豊富に存在し、金や白金などの貴金属よりも一般的です。しかし、レアアース元素は通常、さまざまな鉱物に分散して存在し、純金属の形で存在することはなく、そのため抽出プロセスは非常に複雑であり、時間と労力がかかり、深刻な環境汚染問題を伴います。

ペイリンは、電球のヨウ素の回収を例に挙げ、まずガラスから発光用の白い蛍光粉を分離し、粉末を酸で溶解し、特別な精製剤を使用してほぼ純粋なヨウ素物質を抽出し、精製回収プロセスで発生する化学廃棄物を減少させ、環境危害を軽減し、エネルギー消費を削減しました。

また、稀土元素の分布が高度に集中しているため、世界的なレアアース供給チェーンには大きな不確定性があります。中国は最大のレアアース産業を有する国であり、その輸出政策の変化は市場に大きな影響を与える可能性があります。もし今後レアアース元素の技術発展における応用が続いて拡大するなら、他国のリーダーシップに重大な影響を及ぼすでしょう。

これはまた、アメリカ大統領トランプがウクライナと鉱産協定を結ぶことを急いでいる理由でもあり、アメリカと中国の貿易戦争の核心も中国のレアアース輸出規制の問題に密接に関わっています。

末尾に、28歳のペイリンは、欧州特許庁の2025年の世界十大若手発明家に選ばれました。彼女の新たに開発した技術は、2023年に可決されたEUの「重要原材料法案」の目標を達成するのを助けることを目的としており、この法律では2030年までにレアアースの使用量の25%をリサイクルから、40%を加工から、10%を採掘から調達することを明記しています。今後の目標は、産学連携を通じて新技術の産業化を推進し、最終的には産業が内部でレアアースを回収できる能力を持つようにすることです。

レアアース金属は各国の戦略原材料としての重要性が増しており、ペイリンの発明は業界からの注目を集めています。この新技術は2024年6月に国際トップジャーナルの《ネイチャー》に掲載される予定です。