Новый метод добычи золота из электронных отходов

Команда исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработала новый метод добычи чистейшего золота из электронных отходов. Секретом этой выгодной методики оказался сывороточный протеин – побочный продукт сыроварения.

Золото на протяжении тысячелетий остаётся в цене, и с каждым годом оно становится всё более актуальным в широком спектре отраслей, включая не только ювелирное дело, но также производство в технических сферах в качестве компонента электроники и микроэлектроники, в аэрокосмической отрасли, медицине, биотехнологии и нанотехнологии. Увы, как и другие металлы, золото является невозобновляемым ресурсом, который постепенно исчерпывается и становится всё более ценным. В то же время ежегодно сотни тонн этого драгоценного металла выбрасывают на свалки в составе электронных отходов, поскольку большинство актуальных методов его извлечения из устаревшей электроники считаются нерентабельными. Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха утверждают, что им удалось разработать экономически эффективную технологию добычи золота из электронных отходов, способную приносить до $50 на каждый затраченный доллар.

По словам авторов исследования «Gold Recovery from E-Waste by Food-Waste Amyloid Aerogels», секретным ингредиентом их разработки является побочный продукт пищевой индустрии, что делает данный метод не только более рентабельным, но также гораздо более экологичным в сравнении с другими популярными методиками. В частности, швейцарские учёные использовали для извлечения золота из электронных отходов сывороточный протеин, который получают из молочной сыворотки – жидкости, остающейся после выпадения из молока творожистого осадка в процессе производства сыров. Из него исследователи произвели матрицу протеиновых амилоидных нанофибрилл, которая выступает в качестве адсорбента для удаления золота из старой электроники.

Под воздействием высокой кислотности и высоких температур учёные произвели денатурацию белка: нарушение его структур с последующей агрегацией в адсорбирующий нанофибрилльный гель. После высыхания геля обрёл форму губки, которую исследователи поместили в сосуд с удалёнными из 20 старых компьютерных материнских плат металлическими компонентами. Для ионизации металлов их подвергли действию кислотной ванны: губка впитала в себя ионы золота, меди и железа, однако именно золото «прилипло» к ней наиболее эффективно. Затем под воздействием температуры на губку ионы металлов превратились в хлопья, которые в конце концов сплавились в золотой «самородок» массой около 450 мг. Анализ показал, что массовая доля золота в самородке составила около 90,8 масс.%, в то время как на медь, никель и прочие металлы пришлось 10,9 масс.%, 0,018 масс.% и 0,025 масс.% соответственно. Другими словами, по каратной системе проб чистоту извлечённого из электронных отходов золота можно оценить на 21-22 карата.

В рамках своего исследования учёные изучили вопрос коммерческой ценности своего метода и обнаружили, что с точки зрения расходов на энергию и ресурсы общая себестоимость процесса по добыче 1 грамма золота оказалась в 50 раз меньшей, чем стоимость добытого золота. Кроме того, они пришли к выводу, что их методика является более экологичной, чем, например, метод с применением активированного угля по объёму углеродного следа – 87 граммов против 116 граммов парниковых газов из расчёта на 1 грамм. Впрочем, по мнению учёных, при масштабировании процесса использование животного протеина для добычи золота из электронных доходов может причинить больший ущерб экосистемам, нежели активированный уголь. Потому они намерены продолжить эксперименты с растительными белками, например, из гороха или картофеля.