Ученые создали губку из молочной сыворотки для извлечения золота из материнских плат

Электронные отходы представляют собой быстрорастущую экологическую проблему во всем мире. С каждым годом потребители производят миллионы тонн использованного и сломанного электронного оборудования - компьютеров, смартфонов, бытовой техники и других гаджетов.

Известно, что только небольшая часть содержащихся в них ценных металлов, таких как золото, серебро, медь и другие, отправляется на переработку. Это связано с тем, что процесс утилизации электроники является очень дорогостоящим, трудоемким и не способен справиться с такими огромными объемами отходов.

Большинство выброшенной электроники либо сжигается, что приводит к выбросам токсичных веществ, либо захоранивается на свалках, загрязняя почву и грунтовые воды. Поэтому ни один из этих вариантов нельзя назвать экологически безопасным.

Однако недавно группа ученых из Швейцарии во главе с Мохаммадом Пейдаешем (Mohammad Peydayesh) разработала многообещающее решение этой проблемы. В исследовании, опубликованном в январском выпуске Advanced Materials, отмечается, что была создана специальная губка из отходов сыроделия, которая способна эффективно поглощать ценные металлы из электронных отходов. 

                                                      Аэрогель, насыщенный ионами золота.

Это открытие было опубликовано в январском выпуске научного журнала Advanced Materials. Согласно исследованию, органический материал на основе молочной сыворотки особенно хорошо работает по извлечению золота - настолько эффективно, что позволяет получить золота на 50 долларов из переработанных отходов при затратах всего в 1 доллар.

Технологический процесс начинается с молочной сыворотки, то есть побочного продукта молочной промышленности, который образуется при производстве сыра. Сначала белки в сыворотке денатурируются путем нагревания в кислотной среде. Далее на этом этапе формируются особые амилоидные нановолокна, которые затем используются для создания губки. Затем электронные компоненты растворяются в кислоте, создавая ионный раствор, обогащенный золотом и медью.

Когда этот ионный раствор добавляется к белковой губке, она эффективно притягивает и удерживает металлы, прилипшие к ее поверхности. Затем губку вновь нагревают, что превращает ионные формы металлов в твердые золотые хлопья. После этого хлопья легко отделяются от губки и превращаются в слитки. В ходе испытаний ученым удалось извлечь 450 мг золота 22-каратного качества (около 91% чистого золота и 9% меди) всего из 20 использованных материнских плат компьютеров.

По данным Национального института здравоохранения США, молочная промышленность ежегодно производит более 100 миллионов тонн отходов в виде сыворотки, что является серьезной проблемой, но тем не менее гораздо меньше вредит экологии по сравнению с электронными отходами.

Если отрасль переработки электроники внедрит данный метод извлечения золота в промышленных масштабах, молочные заводы смогут не только избавляться от своих отходов, но и получать за них деньги. Такое симбиотическое решение позволит справиться сразу с двумя экологическими проблемами и принесет взаимную выгоду для обеих отраслей промышленности.

"Использование одних отходов для извлечения ценностей из других отходов - в этом есть определенная ирония и, казалось бы, логическая несовместимость, но которая обещает большой потенциал", - прокомментировал один из авторов исследования. "Этот технологический потенциал может стать по-настоящему прорывным в решении проблемы утилизации электроники".

Ученые планируют продолжить совершенствование данного метода, чтобы повысить его эффективность и масштабируемость. Они изучат возможность извлечения других ценных металлов помимо золота, а также поиск альтернативных источников органического сырья для производства губки.

Разработанная технология имеет потенциал стать прорывом в решении глобальной проблемы утилизации электронных отходов. А сочетание инновационного подхода с принципами циркулярной экономики открывает широкие перспективы для внедрения и масштабирования на практике.