Ви, напевно, бачили ці жовті металеві контакти на SIM-картках, картах microSD, телефонних акумуляторах, модулях оперативної пам’ті та майже в усій іншій електроніці. Це золото і стара електроніка є буквально золотою жилою. Однак для видобутку цього золота використовується складний хімічний процес з агресивними кислотами, що робить його дорогим. Але ещодавно виявилося, що побічний продукт сирного виробництва може допомогти витягувати золото з електронних відходів дешевше.
В старих гаджетах золота так багато, що мобільна індустрія оголосила глобальний план з викупу старих телефонів. Консорціум GSMA оголосив, що п’ять мільярдів мобільних телефонів наразі лежать в ящиках столів по всьому світу. Нутрощі цих мобільників містять 50 000 тонн міді, 500 тонн срібла та 100 тонн золота. Кобальту також достатньо для виготовлення акумуляторів для десяти мільйонів електромобілів.
Дослідники зі швейцарської школи ETH Zurich вважають, що вони знайшли простіший і ефективніший спосіб відновлення золота з друкованих плат. Використовуючи звичайний побічний продукт виробництва сиру, команда успішно витягла золото з 20 материнських плат. Зібрані фрагменти дорогоцінного металу можна було переплавити в самородки, що практично гарантувало життєздатність золота для майбутніх проектів.
Секретною зброєю дослідників є сироватковий білок. Під час виробництва сиру молоко згортають і проціджують; приблизно 10% об’єму молока стає сиром, а решта 90% залишається сироваткою.
Цей рясний побічний продукт багатий білками, які можуть легко виробляти амілоїдні нанофібрили за певних умов. Завдяки високому відношенню поверхні до об’єму, високомодульній поверхні та винятковій стабільності ці нанофібрильні матеріали можна перетворити на аерогелі, які вибірково витягують золото з електронних відходів.
Нагріваючи сироватковий білок до 82 градусів за Цельсієм і занурюючи його в кислотну ванну, команда створила амілоїдні нанофібрили. Потім вони диспергували амілоїдні нанофібрили в рідині та ліофілізували дисперсію, створюючи легкі пористі аерогелі.
Дослідники розбили плати на дрібні шматочки та розчинили їх у «царській горілці» (суміш азотної та сірчаної кислот), здатній розчиняти золото. Потім отриманий розчин відфільтрували, дозволяючи металу безпосередньо взаємодіяти з жменькою аерогелів протягом 24 годин.
Після того як аерогелі амілоїдних нанофібрил мали достатньо часу, щоб схопити золото, команда спалила. Залишилася купа попелу, змішана з грудками золота.
Їхній експеримент, під час якого було отримано загалом 409 міліграмів золота з 20 материнських плат, детально описано в новій статті для Advanced Materials.
Дослідники називають свій підхід «виграшною стратегією», яка усуває два основних джерела відходів: електронні відходи та харчові відходи. Хоча їхній метод не є першим методом успішного відновлення золота з пристроїв, що вийшли з експлуатації, він є перспективним для організацій, зацікавлених у «економіці замкнутого циклу», у якій матеріали та їхні побічні продукти переробляються якомога довше.
