Νέα μέθοδος για την ανάκτηση χρυσού από ηλεκτρονικά απόβλητα

Νέα μέθοδος για την ανάκτηση χρυσού από ηλεκτρονικά απόβλητα

Μια ομάδα με επικεφαλής ερευνητές από το Cornell University, επινόησε μια καινοτόμο μέθοδο για την ανάκτηση χρυσού από ηλεκτρονικά απόβλητα και την επαναχρησιμοποίηση του ως καταλύτη για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε οργανικές ενώσεις. Αυτή η προσέγγιση αντιμετωπίζει δύο κρίσιμες περιβαλλοντικές προκλήσεις: τη βιώσιμη διαχείριση των ηλεκτρονικών αποβλήτων και τη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου.

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Η νέα μέθοδος θα μπορούσε να αποδειχθεί χρήσιμη σε παραγωγικό επίπεδο για μερικούς από τους εκτιμώμενους 50 εκατομμύρια τόνους ηλεκτρονικών αποβλήτων που παράγονται ετησίως, εκ των οποίων μόνο το 20% ανακυκλώνεται, σύμφωνα με τον Amin Zadehnazari, μεταδιδακτορικό ερευνητή που εργάζεται στο εργαστήριο του Alireza Abbaspourrad. Ο Abbaspourrad είναι αναπληρωτής καθηγητής Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων και Συστατικών στο Cornell’s College of Agriculture and Life Sciences.

Ο Zadehnazari ανέπτυξε δύο ομοιοπολικά οργανικά πλαίσια συνδεδεμένα με βινύλιο (Vinyl-linked Covalent Organic Frameworks, VCOFs), ικανά να απομονώνουν ιόντα χρυσού και νανοσωματίδια από ηλεκτρονικές πλακέτες κυκλωμάτων. Ένα από αυτά τα VCOFs επέδειξε εξαιρετική επιλεκτικότητα, ανακτώντας το 99,9% του χρυσού με ελάχιστη παρεμβολή από άλλα μέταλλα, όπως το νικέλιο και ο χαλκός.

«Στη συνέχεια, τα VCOFs που φέρουν τον χρυσό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μετατροπή του CO2 σε χρήσιμα χημικά. Ο μετασχηματισμός του CO2 σε υλικά προστιθέμενης αξίας, δε μειώνει μόνο τις απαιτήσεις διάθεσης αποβλήτων, αλλά παρέχει πρόσθερα περιβαλλοντικά οφέλη. Είναι μία διαδικασία win-win για το περιβάλλον», λέει ο Amin Zadehnazari.

Αφιέρωμα - Κρίσιμες Ορυκτές Πρώτες Ύλες ένα στοίχημα για την Ευρώπη

Τα ευρήματα περιγράφονται λεπτομερώς στη μελέτη «Recycling E-waste In Gold-loaded Covalent Organic Framework Catalysts for Terminal Alkyne Carboxylation», που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική έκδοση Nature Communications.

Τα ηλεκτρονικά απόβλητα είναι μια σημαντική, δευτερογενής, πηγή χρυσού, καθώς ένας τόνος ηλεκτρονικών αποβλήτων περιέχει τουλάχιστον 10 φορές περισσότερο χρυσό από έναν τόνο μεταλλεύματος χρυσού. Καθώς οι προβλέψεις εκτιμούν ότι τα ηλεκτρονικά απόβλητα θα φτάσουν τους 80 εκατομμύρια μετρικούς τόνους έως το 2030, η ανάπτυξη αποτελεσματικών μεθόδων ανάκτησης μετάλλων είναι όλο και πιο κρίσιμη.

Οι συμβατικές μέθοδοι ανάκτησης χρυσού βασίζονται σε χημικές ουσίες όπως το κυάνιο, που ενέχουν σημαντικές περιβαλλοντικές προκλήσεις. Η προσέγγιση του Zadehnazari αποφεύγει τέτοιους κινδύνους, χρησιμοποιώντας χημική προσρόφηση για να ανακτήσει σωματίδια χρυσού σε μια επιφάνεια χωρίς τη χρήση τοξικών ουσιών.

Τα Covalent Organic Frameworks (COFs), τα οποία είναι πορώδη πολυμερή υλικά που χρησιμοποιούνται σε μια σειρά εφαρμογών, είχαν κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη της μεθόδου. Ο Zadehnazari συνέθεσε δύο VCOFs χρησιμοποιώντας Tetrathiafulvalene (TTF) και Tetraphenylethene (TPE). Το TTF-COF, πλούσιο σε θείο, παρουσίασε καλύτερη απόδοση στην προσρόφηση χρυσού λόγω της χημικής συγγένειας του χρυσού με το θείο. Αυτό το υλικό επέδειξε επίσης ανθεκτικότητα, διατηρώντας υψηλή απόδοση προσρόφησης ακόμη και μετά από 16 κύκλους έκπλυσης και επαναχρησιμοποίησης.

Σε θερμοκρασία 50 βαθμών Κελσίου, οι εμπλουτισμένες με χρυσό COFs, μετέτρεψαν επιτυχώς το CO2 σε οργανική ύλη μέσω καρβοξυλίωσης. Ο Abbaspourrad σημείωσε ότι αυτή η μέθοδος ξεπερνά τις παραδοσιακές διαδικασίες ανακύκλωσης ηλεκτρονικών αποβλήτων, οι οποίες συχνά αποδίδουν μη εκλεκτικές ανακτήσεις πολύτιμων μετάλλων.

«Γνωρίζοντας τις ποσότητες χρυσού και άλλων πολύτιμων μετάλλων οι οποίες χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρονικές συσκευές, το να έχει κάποιος τη δυνατότητα να τα ανακτήσει με τρόπο που μπορεί να επιλέξει το προς ανάκτηση μέταλλο - σε αυτήν την περίπτωση, τον χρυσό - είναι πολύ σημαντικό», λέει Alireza Abbaspourrad,

Οι συν-συγγραφείς της μελέτης περιλαμβάνουν τους Amin Zarei και Ahmadreza Khosropour από το εργαστήριο του Abbaspourrad, τον πρώην ερευνητή του εργαστηρίου Ataf Ali Altaf, τον Saeed Amirjalayer από το Πανεπιστήμιο του Münster και τον Florian Auras από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης.

Η έρευνα χρησιμοποίησε εγκαταστάσεις στο Cornell Center for Materials Research και στις εγκαταστάσεις Cornell NMR, που υποστηρίζονται και οι δύο από το National Science Foundation.

Με πληροφορίες από azom.com

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
rawmathub.gr linkedin newsletter subscription
foolwo rawmathub.gr on Google News
Image

Έγκυρη ενημέρωση για την αξιακή αλυσίδα των raw materials

NEWSLETTER