Швейцарские учёные добыли золото из микросхем с помощью отходов сыроварения

Необычный способ выделения золота открыли швейцарские учёные. Молочная сыворотка, отход от сыроварения, помогла им добыть золото из старых материнских плат с 50х кратной прибылью относительно затрат. С учётом количества ежегодной выбрасываемой электроники, это может вылиться в многомиллионные доходы, если технология получит коммерческое воплощение.

Раффаэле Меценга — один из авторов исследования, опубликованного в Advanced Materials, заявляет: «Больше всего мне нравится то, что мы используем побочный продукт пищевой промышленности для получения золота из электронных отходов». Побочный продукт пищевой промышленности, о котором говорит Меццанга, — это сыворотка, водянистая часть молока, которая отделяется от при производстве сыра.

Исследователи превратили эти молочные отходы в матрицу белковых амилоидных фибрилл, которые они использовали в качестве адсорбента для избирательного удаления золота из электронных отходов.

В кислых условиях и при высоких температурах сывороточные белки подверглись денатурации — разрушению первичной структуры белка, в результате чего он стал более рыхлым и беспорядочным, что привело к их агрегации в нановолокна в виде геля. Затем этот гель был высушен и преобразован в губку.

Исследователи извлекли металлические детали из 20 старых компьютерных материнских плат и растворили их в кислотной ванне, чтобы выделить металлы и разделить их на положительные и отрицательные ионы. Когда белково-волокнистую губку поместили в получившийся раствор, то ионы золота прилипли к ней. В то время как другие металлы — например, медь и железо — также поглощались губкой, золото поглощалось гораздо эффективнее.

После поглощения ионов золота белково-волокнистую губку подвергли нагреванию, превратив ионы в хлопья, которые в конечном итоге расплавились в золотой самородок массой около 500 мг. Анализ показал, что самородок был изготовлен преимущественно из золота на 90,8.%. Оставшуюся часть составили медь и никель. Находки демонстрируют высокую чистоту самородка, соответствующую 21 или 22 каратам.

В своей статье исследователи продемонстрировали коммерческую жизнеспособность своего метода. С учетом затрат как на закупку исходных материалов, так и на энергозатраты на весь процесс, общая стоимость извлечения 1 г золота из электронных отходов была в 50 раз ниже стоимости извлеченного золота.

И этот метод лучше с экологической точки зрения. При использовании обычного активированного угля для извлечения 1 г золота из электронных отходов образуется около 116 г углекислого газа, в то время как углеродный след белково-волокнистой губки ниже, в результате чего образуется примерно 87 г парниковых газов. Основной причиной более высокого воздействия использования активированного угля на окружающую среду является его более высокое потребление энергии при производстве, преимущественно за счет невозобновляемых источников топлива, в сочетании с более низкой адсорбционной способностью, чем у губки.

Впрочем, поскольку сыворотка — это белок животного происхождения, белково-волокнистая губка, скорее всего, нанесет экосистеме больший ущерб, чем активированный уголь, если выделять сыворотку специально для добычи золота из старых электронных деталей. Если речь идёт об использовании уже готовой сыворотки, которая остаётся от сыроварения, то ситуация меняется к лучшему. Также исследователи изучат, можно ли использовать белки растительного происхождения, например, полученные из гороха и картофеля, вместо сыворотки.

Кроме этого исследователи планируют подготовить технологию для выхода на рынок. Хотя электронные отходы являются многообещающим исходным источником для извлечения золота, они присматриваются к другим, включая промышленные отходы от производства микрочипов или процессов золочения.

Источник: onlinelibrary.wiley.com