Các nhà nghiên cứu tiên phong khai thác vàng thân thiện với môi trường từ công nghệ phế thải

Công nghệ này có tính khả thi về mặt thương mại và có tiềm năng cách mạng hóa việc thu hồi vàng từ rác thải điện tử. 

Các nhà nghiên cứu của ETH Zurich đã thu hồi được vàng từ rác thải điện tử. Phương pháp mới có tính bền vững cao của họ dựa trên miếng bọt biển fibril protein mà các nhà khoa học lấy được từ váng sữa, một sản phẩm phụ của ngành công nghiệp thực phẩm.

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh điều này trong bài báo đăng trên tạp chí Advanced Materials.

Biến các vật liệu cơ bản thành vàng là một trong những mục tiêu khó nắm bắt của các nhà giả kim ngày xưa. Hiện Giáo sư Raffaele Mezzenga từ Khoa Khoa học và Công nghệ Y tế tại ETH Zurich đã đạt được điều gì đó.

Tất nhiên, ông không biến một nguyên tố hóa học khác thành vàng như các nhà giả kim đã tìm cách làm. Nhưng ông đã tìm cách thu hồi vàng từ rác thải điện tử bằng cách sử dụng sản phẩm phụ của quá trình sản xuất pho mát.

Chất thải điện tử chứa nhiều loại kim loại có giá trị, bao gồm đồng, coban và thậm chí một lượng đáng kể vàng. Thu hồi số vàng này từ điện thoại thông minh và máy tính không sử dụng là một đề xuất hấp dẫn trong bối cảnh nhu cầu về kim loại quý ngày càng tăng.

Tuy nhiên, các phương pháp phục hồi được nghĩ ra cho đến nay đều tiêu tốn nhiều năng lượng và thường yêu cầu sử dụng các hóa chất có độc tính cao.

Giờ đây, một nhóm do Giáo sư Mezzenga của ETH dẫn đầu đã nghĩ ra một phương pháp rất hiệu quả, tiết kiệm chi phí và trên hết là bền vững hơn nhiều: với một miếng bọt biển làm từ ma trận protein, các nhà nghiên cứu đã chiết xuất thành công vàng từ rác thải điện tử.

Hấp phụ vàng chọn lọc

Để sản xuất miếng bọt biển, Mohammad Peydayesh, một nhà khoa học cấp cao trong Tập đoàn Mezzenga và các đồng nghiệp của ông đã biến tính protein whey trong điều kiện axit và nhiệt độ cao để chúng tổng hợp thành các sợi nano protein ở dạng gel. Sau đó, các nhà khoa học làm khô gel, tạo ra một miếng bọt biển từ những sợi protein này.

Để thu hồi vàng trong thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã trục vớt các bo mạch chủ điện tử từ 20 bo mạch chủ máy tính cũ và chiết xuất các bộ phận kim loại. Sau đó, họ hòa tan những phần này trong bể axit để ion hóa kim loại. Khi họ đặt miếng bọt biển sợi protein vào dung dịch ion kim loại, các ion vàng sẽ bám vào sợi protein.

Các ion kim loại khác cũng có thể bám vào sợi, nhưng các ion vàng làm việc đó hiệu quả hơn nhiều.

Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu làm nóng miếng bọt biển. Điều này làm giảm các ion vàng thành các mảnh, sau đó các nhà khoa học nấu chảy chúng thành cục vàng.

Bằng cách này, họ đã thu được một lượng nhỏ khoảng 450 miligam trong số 20 bo mạch chủ máy tính. Cục vàng có 91% là vàng (phần còn lại là đồng), tương ứng với 22 carat (4,4 gam).

Tính khả thi về kinh tế

Công nghệ mới có tính khả thi về mặt thương mại, như tính toán của Mezzenga cho thấy: chi phí mua nguyên liệu nguồn được thêm vào chi phí năng lượng cho toàn bộ quy trình thấp hơn 50 lần so với giá trị số vàng có thể thu hồi được.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu muốn phát triển công nghệ để sẵn sàng đưa nó ra thị trường.

Mặc dù chất thải điện tử là sản phẩm khởi đầu hứa hẹn nhất mà họ muốn khai thác vàng, nhưng vẫn có những nguồn khả thi khác. Chúng bao gồm chất thải công nghiệp từ quá trình sản xuất vi mạch hoặc từ quá trình mạ vàng.

Ngoài ra, các nhà khoa học có kế hoạch nghiên cứu xem liệu họ có thể sản xuất bọt xốp fibril protein từ các sản phẩm phụ giàu protein khác hoặc chất thải từ ngành công nghiệp thực phẩm hay không.

Mezzenga nói: "Điều tôi thích nhất là chúng tôi đang sử dụng sản phẩm phụ của ngành công nghiệp thực phẩm để thu được vàng từ rác thải điện tử". Ông nhận xét, theo một nghĩa rất thực tế, phương pháp này biến hai chất thải thành vàng. "Bạn không thể bền vững hơn thế nữa!"

Lợi nhuận 4,4 gam là khá đáng kể, với vàng ở mức khoảng 2.250 USD mỗi troy ounce (31,1 gam mỗi troy oz) (hơn 315,00 USD) hoặc lâu hơn vào ngày đăng. Ngoài ra còn có những kim loại đáng giá khác để phục hồi.

Người ta tự hỏi khi nào động lực kinh tế sẽ thực sự tác động đến các kim loại quý có thể phục hồi được với một nỗ lực đáng chú ý.

Chia sẻ Chia sẻ

Chia sẻ

Lưu tin