在萊斯大學的研究團隊最近發佈了一種快速且更清潔的方法，以從鋁土礦殘渣（俗稱紅泥）中提取鋁並去除有毒金屬。這一鋁生產的危險副產品長期以來困擾著行業，但這項新技術有望在廢物管理方面帶來突破。該過程依賴於閃爍焦耳加熱（FJH），這種技術在不到一分鐘的時間內通過材料傳遞高功率電脈沖。小劑量的氯氣與電脈沖相結合，能夠氣化有害金屬，最終留下的是富含鋁的殘渣，這些殘渣可以被重複使用。
萊斯大學的化學和材料科學教授詹姆斯·圖爾（James Tour）稱這一成就為工業里程碑。他表示：「我們的研究提供了一個可能改變紅泥危機的解決方案。從工業的角度來看，這一進展是巨大的，將曾經是一種有毒的負擔轉變為有價值的資產所需的時間不到一分鐘。」研究人員展示了經過純化的鋁可以重新進入生產循環，或轉化為耐用的陶瓷瓷磚和磚塊。每年，全球積累的紅泥達數百萬噸，對社區造成河流污染和儲存災難的威脅。傳統的清理方法通常涉及長時間的加熱或腐蝕性化學品，這兩者都是成本高昂且對環境有害的。
在這項研究中，博士後研究員劉啟明（Qiming Liu）強調了新方法的效率。他指出：「這種方法的速度和簡單性使其與眾不同。在僅僅60秒內，我們提取了96%的鐵和幾乎所有的有毒物質，同時幾乎保留了所有的鋁。」這一過程避免了水和溶劑的使用，同時去除了鈉鹽，這是一項重要改進。最終結果是一種更安全的材料，不再具有未處理紅泥的腐蝕性特徵。
研究團隊相信這一方法的應用範圍不僅限於鋁生產。鋼鐵生產、礦業和稀土加工等行業同樣產生大量的廢物流，這些行業也可能從閃爍焦耳加熱技術中受益。共同第一作者徐士辰（Shichen Xu）表示：「曾經的環境威脅現在可以轉變為建材。我們已經將清潔的紅泥轉化為超硬的陶瓷，使其適合用於建築和鋁的回收。」這一技術有三大主要優勢：縮小廢物堆積、減少排放以及降低對新鋁土礦開採的需求。對於受到紅泥災害影響的社區來說，這一進展提供了一條實際的前行之路。
圖爾表示，該項目正通過Flash Metals USA推進工業化，這是一家萊斯大學的衍生公司，隸屬於Metallium Ltd。該公司正在與鋁生產商合作，計劃在全球範圍內擴展這一過程。該研究於9月15日發表在《ACS Applied Materials and Interfaces》期刊上，並得到了多位萊斯研究人員和美國陸軍工程研究與發展中心的合作。資金來自美國空軍科學研究辦公室和美國陸軍工兵團。
