Белки Battelle разделили лантан и неодим с чистотой выше 90 процентов

Научно-исследовательская организация Battelle представила результаты разработки биологического метода разделения редкоземельных элементов, способного разделять лантан и неодим с чистотой свыше 90% без применения агрессивных кислотных растворителей. Работа, представленная в сентябре 2026 года, открывает более чистый и потенциально дешёвый путь к производству редкоземельных металлов, необходимых для современной электроники и постоянных магнитов.

Почему разделение редкоземельных так сложно

Редкоземельные элементы — группа из 17 металлов, включая лантан, церий, неодим, диспрозий и другие, — химически чрезвычайно схожи между собой. Их сходство по ионному радиусу и валентности делает избирательное разделение одной из наиболее технически сложных задач в гидрометаллургии.

Современная промышленная технология — жидкостная экстракция с органическими растворителями (SX-EW) — требует сотен ступеней экстракции, использует большие объёмы токсичных органических растворителей и концентрированных кислот, производит значительные объёмы жидких отходов и создаёт риски для окружающей среды. Именно эти экологические издержки ограничивают развитие отрасли за пределами Китая, где действует большинство мировых разделительных мощностей.

Белковое связывание: биомиметический подход

Battelle использовал ланмодулин — небольшой белок, выделенный из почвенных бактерий, обладающих способностью связывать редкоземельные ионы с высокой избирательностью. В природе такие бактерии используют ланмодулин и аналогичные белки для «собирания» редкоземельных элементов из окружающей среды.

Исследователи иммобилизовали модифицированный ланмодулин на твёрдом носителе, создав биологическую хроматографическую колонну. При пропускании смеси ионов лантана и неодима через колонну белок связывает их с разной аффинностью, что и обеспечивает разделение.

Ключевые результаты:

• Чистота разделения лантана и неодима превысила 90%;
• Метод работает при нейтральном или слабокислом pH, не требуя концентрированных кислот;
• Объём жидких отходов значительно ниже, чем при стандартной SX-EW;
• Белок-носитель поддаётся регенерации и повторному использованию.

Путь к промышленному применению

Исследование находится на стадии лабораторного масштабирования. Ключевые задачи перед пилотными испытаниями: повышение производительности колонны, оптимизация стадии регенерации белка и оценка стоимости биосинтеза модифицированного ланмодулина в промышленных объёмах.

Читайте также по теме: концентрировании редкоземельных элементов водорослями.

Критическое значение метода определяется геополитическим контекстом: США и Европа активно ищут пути снижения зависимости от Китая в цепочке поставок редкоземельных металлов, критически важных для производства постоянных магнитов для электромобилей и ветроэнергетики.