稀土回收率不到1% 瑞士研發萃取劑有望成突破口

說稀土是現代高科技背後的隱形推手並不誇張，小到螢光燈、電腦硬碟，大到汽車、國防工業、風力發電機等等，都需要稀土。

但全球目前從電子垃圾中，成功回收的稀土元素低於1%，主因是從電子產品材料中分離出稀土元素，必須耗費大量能源，化學流程繁複且成本高昂。

而瑞士蘇黎世理工學院的研究員裴琳，與指導老師穆格開發出新的方法，利用特殊的萃取劑來改變稀土元素的溶解速度，大幅提高了分離效率。

裴琳指出，「如果沒有適當規範或適當的創新去推動稀土元素的回收，就真的很難辦到。但很顯然的，過去很長一段時間，持續去開採稀土遠比檢視我們的廢棄物來得便宜，因此我希望事情正朝著對的方向在改變。」

所謂的稀土元素，代表的是位於元素周期表第57號到71號， 共17種金屬元素的統稱，雖然被稱為「稀土」，實際上稀土元素在地殼中的存量並不算低，甚至比金、鉑等貴金屬更常見。但稀土元素通常分散於多種礦物中，並非以純金屬形式存在，使得提取過程極為複雜且費時費力，且伴隨嚴重的環境汙染問題。

裴琳以回收燈泡的銪為例，先從玻璃分離出發光用的白色發光粉，粉末以酸溶解，接著使用特殊提煉劑煉出接近純銪物質，不僅減少精煉回收過程產生的化學廢料，也降低環境危害，減少耗能。

裴琳表示，「即使經過長時間地球化學的過程，還是無法提高稀土回收率。因此我們身為化學家，因為我們能瞭解這些元素，能真正去開發它們獨有的特性，我們必須找到更好的方式把它們來分離出來，從廢棄物中分離，因此也能避免所有在開採中，造成的地緣政治與環境的衝擊。」

稀土元素的分布高度集中，導致全球稀土供應鏈存在極大的不確定性，同時，中國作為全球稀土產業最大的擁有者，其出口政策變動往往會對市場造成巨大影響，若未來稀土元素在科技發展上的應用持續擴大，將對其他國家的領先地位產生重大衝擊。

這也是美國總統川普（Donald Trump）亟欲跟烏克蘭達成礦產協議的原因，而美國跟中國貿易戰的核心，也緊扣中國對稀土出口的管制問題。而過去幾十年歐美忽視稀土產業，如今要擺脫對中國的倚賴，充滿許多挑戰。

美國地質學家茱莉說，「當你想在一個地方試圖恢復過去20或30年都沒有經營的產業，有許多事情都需要趕上，對吧？許多提煉跟處理稀土的專家現在都在中國，這也很有道理，因為大多數附加價值的處理作業，過去幾十年來都在中國進行。」

28歲的裴琳獲選為歐洲專利局2025年全球十大青年發明家之一，她所新研發的技術，目的在協助歐盟實現2023年通過的「關鍵原物料法案」，該法案明定目標2030年戰略稀土用量，25%必須來自回收、40%來自加工、10%來自開採，往後的目標則是透過產學合作把新技術產業化，最終讓產業具備內部回收稀土的能力。

稀土金屬已是各國戰略原料，全球爭搶，裴琳的發明引起業界高度關注。這項新技術已在2024年6月登上國際頂級的《自然》（Nature）期刊。