Университеты системы Texas A&M разрабатывают процесс извлечения галлия из электронных отходов

От электронных отходов к полупроводниковому сырью

Исследователи разрабатывают многоступенчатый химический процесс извлечения и очистки галлия из электронных отходов с высоким содержанием нитрида галлия. Цель — получить оксид галлия, пригодный для полупроводниковой промышленности, сократив при этом энергопотребление и использование опасных химических веществ.

Проект «Устойчивое извлечение галлия из электронных отходов, обогащенных нитридом галлия» финансируется фондом REF. Исследовательская программа рассчитана на 12 месяцев. Ее возглавляет профессор химии Бен Джанг из Университета Восточного Техаса A&M. В работе также участвуют Техасский университет A&M и Университет Прейри-Вью A&M.

Галлий используют в полупроводниковых соединениях для светодиодного освещения, электромобилей, коммуникационного оборудования и оборонных технологий. Извлечение этого металла из отслуживших устройств может стать дополнительным источником сырья для американской полупроводниковой отрасли.

Как распределены задачи

Каждый из трех университетов отвечает за отдельную стадию процесса:

• Университет Прейри-Вью A&M — за первоначальное селективное осаждение для отделения галлийсодержащего материала.
• Университет Восточного Техаса A&M — за разработку стадии очистки под руководством Бена Джанга.
• Техасский университет A&M — за интенсификацию технологических процессов и получение высокочистого оксида галлия для полупроводниковых применений.

До промышленного внедрения — этап исследований

Технология находится в разработке. Данные об объемах коммерческого извлечения, подтвержденных эксплуатационных затратах и производственной площадке пока не объявлены.

За время первоначальной программы команда планирует заложить техническую основу для дальнейшей разработки. В случае успеха исследователи рассчитывают адаптировать процесс для промышленного применения и привлечь дополнительное финансирование, в том числе от Министерства энергетики США, Национального научного фонда и Министерства обороны.

В проекте также будут участвовать студенты бакалавриата и магистратуры: они получат практический опыт в области химического разделения, переработки материалов и полупроводниковых технологий.

Что проект может дать переработчикам

По данным Геологической службы США за 2025 год, зависимость страны от импорта галлия составляет 100%. Первичное извлечение галлия в США отсутствует с 1987 года, хотя высокочистый металл получают из некоторых видов производственных отходов.

Новый проект ориентирован на другой поток сырья — отслужившую электронику, содержащую нитрид галлия, а не только на отходы производства полупроводников. Для переработчиков это потенциальное специализированное направление, но его экономика пока не подтверждена.

Перспективы технологии будут зависеть от степени извлечения галлия, затрат на очистку и способности стабильно получать продукт требуемой чистоты. Именно эти показатели определят, смогут ли такие электронные отходы стать коммерчески значимым источником вторичного сырья.