Aur ascuns în plăcile de bază: cum se recuperează metalul din deșeurile electronice cu ajutorul zerului de lapte

De la zer la aur: cum funcționează aerogelul proteic?

Metale prețioase dorm în adâncul componentelor electronice vechi, așteptând să fie eliberate.

O echipă de cercetători de la ETH Zurich a demonstrat că aurul poate fi recuperat din deșeurile electronice folosind un material surprinzător: proteinele din zerul de lapte.

Această abordare nu doar oferă o alternativă la metodele chimice clasice, dar și valorifică un flux de deșeuri din industria alimentară, creând un ciclu sustenabil între două sectoare industriale distincte.

Experimentul a pornit de la analiza a 20 de plăci de bază provenite de la calculatoare vechi. Aceste componente conțin straturi subțiri de aur, esențiale pentru conductivitate și rezistență la coroziune. Procesul a început cu extragerea componentelor metalice și dizolvarea lor într-o soluție, unde metalele au trecut în formă ionică. În loc să utilizeze solvenți agresivi, cercetătorii au introdus proteinele din zer, transformate anterior în nanofibre printr-un tratament termic și acid. Aceste fibre, după uscare, au format un aerogel similar unui burete proteic, capabil să captureze selectiv ionii de aur din amestecul complex de metale.

Rezultatele au fost remarcabile: din cele 20 de plăci de bază procesate, s-a izolat o pepită cu o masă totală de aproximativ 450 de miligrame.

Analiza compoziției a revelat că acest material era format din 91% aur, restul fiind predominant cupru, ceea ce corespunde unei purități de circa 22 de carate.

Deșeurile electronice: un minerit urban neexploatat!

Mecanismul funcționează astfel: fibrele proteice au o afinitate mult mai mare pentru ionii de aur decât pentru ceilalți cationi prezenți în soluție, permitând o separare eficientă.

Ulterior, acest „burete” încărcat este încălzit, iar ionii de aur sunt reduce la forma lor metalică solidă, gata de a fi topite și rafinate.

Publicarea în revista Advanced Materials a confirmat eficiența acestui aerogel proteic, care a demonstrat o capacitate de adsorbție de aproximativ 166,7 miligrame de aur pentru fiecare gram de material absorbant.

Contextul global al deșeurilor electronice este alarmant. Conform Global E-waste Monitor, în anul 2022, la nivel mondial s-au generat circa 62 de milioane de tone de deșeuri electronice. Din această masă imensă, doar 22,3% a fost documentată ca fiind colectată și reciclată corect, restul ajungând în gropile de gunoi sau în centre de reciclaj informale.

Proiecțiile indică o creștere a volumului la 82 de milioane de tone până în 2030, dacă trendurile actuale persistă.

Valoarea pierdută este enormă.

Organizația Internațională a Telecomunicațiilor (ITU) estimează că deșeurile electronice din 2022 conțineau aproximativ 31 de miliarde de kilograme de metale, cu o valoare totală estimată la 91 de miliarde de dolari.

Spre o economie circulară în reciclarea electronice?

Dintre acestea, aurul contribuia semnificativ, având o valoare estimată la aproximativ 15 miliarde de dolari. Astfel, dispozitivele electronice uzate devin un adevărat „minerit urban”, o sursă de resurse care poate compensa extracția din mine, reducând impactul ecologic al mineritului tradițional.

Analiza economică efectuată de echipa ETH Zurich subliniază viabilitatea comercială a metodei. Costurile totale pentru materii prime și energie necesare procesului au fost calculate la aproximativ 50 de ori mai mici decât valoarea aurului recuperat în experiment. Acest raport favorabil sugerează un potențial profitabil pentru scalare industrială. Totuși, cercetătorii subliniază că trecerea de la laborator la producție necesită dezvoltarea tehnologiei pentru utilizare comercială robustă.

Perspectiva nu se oprește la plăcile de bază. Metoda ar putea fi extinsă la alte surse de deșeuri electronice, inclusiv reziduurile din fabricarea microcipurilor sau din procesele industriale de placare cu aur.

Echipa elvețiană explorează, de asemenea, posibilitatea utilizării altor subproduse sau deșeuri bogate în proteine din industria alimentară pentru a produce acești „bureți” proteici, diversificând astfel inputul biologic.

Importanța recuperării nu se limitează la aur; deșeurile electronice conțin și alte metale valoroase, cum ar fi cuprul, argintul, cobaltul și nichelul, toate fiind ținte potențiale pentru tehnologii de extracție selectivă similare.

Transformarea unui deșeu lactat într-un agent de extracție a metalelor prețioase reprezintă un pas important spre economia circulară. Prin combinarea ingineriei materialelor cu valorificarea subproduselor alimentare, se deschide calea către o industrie a reciclării electronice mai curate, mai eficientă energetic și mai rentabilă. Fiecare calculator vechi depozitat într-un sertar ascunde, prin urmare, o mică comoară metalică care așteaptă o tehnologie adecvată pentru a fi eliberată și reintrodusă în lanțul de valoare industrial.