Вы наверняка видели эти желтые металлические контакты на SIM-картах, картах microSD, телефонных аккумуляторах, модулях оперативной памяти и почти во всей остальной электронике. Это золото и старая электроника есть буквально золотой жилой. Однако для добычи этого золота используется сложный химический процесс с агрессивными кислотами, что делает его дорогим. Но недавно оказалось, что побочный продукт творожного производства может помочь извлекать золото из электронных отходов дешевле.
В старых гаджетах золота так много, что мобильная индустрия объявила глобальный план по выкупу старых телефонов. Консорциум GSMA объявил, что пять миллиардов мобильных телефонов лежат в ящиках столов по всему миру. Внутренности этих мобильников содержат 50 000 тонн меди, 500 тонн серебра и 100 тонн золота. Кобальта достаточно для изготовления аккумуляторов для десяти миллионов электромобилей.
Исследователи из швейцарской школы ETH Zurich считают, что они нашли более простой и эффективный способ восстановления золота из печатных плат. Используя обычный побочный продукт производства творога, команда успешно извлекла золото из 20 материнских плат. Собранные фрагменты драгоценного металла можно было переплавить в самородки, что практически гарантировало жизнеспособность золота для будущих проектов.
Секретным оружием исследователей является сывороточный белок. При производстве сыра молоко сворачивают и процеживают; примерно 10% объема молока становится сыром, а остальные 90% остаются сывороткой.
Этот обильный побочный продукт богат белками, которые могут легко производить амилоидные нанофибриллы при определенных условиях. Благодаря высокому отношению поверхности к объему, высокомодульной поверхности и исключительной стабильности эти нанофибрильные материалы можно превратить в аэрогели, избирательно извлекающие золото из электронных отходов.
Нагревая сывороточный белок до 82 градусов Цельсия и погружая его в кислотную ванну, команда создала амилоидные нанофибриллы. Затем они диспергировали амилоидные нанофибриллы в жидкости и лиофилизировали дисперсию, создавая легкие пористые аэрогели.
Исследователи разбили платы на мелкие кусочки и растворили их в «царской водке» (смесь азотной и серной кислот), способной растворять золото. Затем полученный раствор отфильтровали, позволяя металлу непосредственно взаимодействовать с горсткой аэрогелей в течение 24 часов.
После того как аэрогели амилоидных нанофибрилл имели достаточно времени, чтобы схватить золото, команда сожгла. Осталась куча пепла, смешанная с грудками золота.
Их эксперимент, в ходе которого было получено всего 409 миллиграмм золота из 20 материнских плат, подробно описано в новой статье для Advanced Materials.
Исследователи называют свой подход «выигрышной стратегией», устраняющей два основных источника отходов: электронные отходы и пищевые отходы. Хотя их метод не является первым методом успешного восстановления золота из устройств, вышедших из эксплуатации, он перспективен для организаций, заинтересованных в «экономике замкнутого цикла», в которой материалы и их побочные продукты перерабатываются как можно дольше.
