Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха научились извлекать желтый металл из электронных отходов уникальным образом. Новый экологически чистый метод основан на использовании белковой губки, которую ученые получают из молочной сыворотки - побочного продукта пищевой промышленности.
Как известно, превращение неблагородных материалов в золото было одной из самых сложных задач алхимиков древности. И вот профессор Раффаэле Мецценга из факультета медицинских наук и технологий Швейцарской высшей технической школы достиг в этом деле определенного успеха. Конечно, он не превратил другой химический элемент в золото, как это безуспешно пытались сделать алхимики. Однако ему удалось извлечь золото из электронных отходов, используя побочный продукт процесса сыроделия.
Электронные отходы содержат множество ценных металлов, включая медь, кобальт и даже значительное количество золота. Извлечение золота из утилизированных смартфонов и компьютеров – это весьма выгодное дело, учитывая растущий спрос на этот драгоценный металл. Однако разработанные на сегодняшний день методы извлечения золота являются энергоемкими и часто требуют использования высокотоксичных химикатов. Однако группа под руководством профессора Мецценга предложила очень эффективный, экономичный и, прежде всего, гораздо более экологичный метод: с помощью губки из белковой структуры исследователи успешно извлекли золото из электронного лома.
Для создания губки Мохаммад Пейдаеш, старший научный сотрудник в группе Меззенга, денатурировали вместе с коллегами сывороточные белки в кислых условиях при высоких температурах, чтобы они объединились в белковые нановолокна в геле. Затем ученые высушили гель, создав из этих белковых волокон губку.
Чтобы извлечь золото в лабораторном эксперименте, команда извлекла электронные платы из 20 старых компьютерных материнских плат и вынула из них металлические части. Их затем растворили в кислотной ванне, чтобы ионизировать металлы.
Когда они поместили губку из белковых волокон в раствор ионов металлов, ионы золота прилипли к белковым волокнам. Ионы других металлов также могут прилипать к волокнам, но ионы золота делают это гораздо быстрее. Исследователи продемонстрировали все это в своей работе, которую они опубликовали в журнале "External Advanced Materials".
Затем исследователи нагрели губку. В результате ионы золота превратились в зерна, которые ученые впоследствии переплавили в золотой самородок. Таким образом, из 20 компьютерных материнских плат они получили кусочек золота весом около 450 мг (см. на картинке). Самородок на 91% состоял из золота (остальное - медь), что соответствует 22 каратам.
Экономически целесообразное решение
Новая технология является коммерчески выгодной, как показывают расчеты Мецценги: стоимость закупки исходных материалов, а также затраты на энергию для всего процесса в 50 раз ниже стоимости золота, которое можно извлечь.
Исследователи хотят развить технологию для того, чтобы подготовить ее к коммерческому внедрению. Электронные отходы — это наиболее перспективный исходный продукт, из которого они хотят извлекать золото, но есть и другие возможные источники. К ним относятся промышленные отходы от производства микрочипов или от процессов золочения. Кроме того, ученые планируют изучить возможность производства белковых волокон для губок из других богатых белком побочных продуктов или отходов пищевой промышленности.
"Больше всего мне нравится то, что мы используем побочный продукт пищевой промышленности для получения золота из электронных отходов", - говорит Мецценга. По его словам, этот метод превращает два отхода в золото: «Более экологичного метода не придумаешь!".
