Pamirškite cianidą ir šilumą: elektronikos atliekos taps vertingesnės nei kada nors anksčiau

Tai gali iš esmės pakeisti požiūrį į elektronikos perdirbimą ir paversti vadinamuosius elektronikos „šlamštus“ tikra XXI amžiaus aukso kasykla. 

Svarbiausia tai, kad naujasis metodas leidžia išgauti auksą iš senų elektronikos įrenginių per mažiau nei 20 minučių, kambario temperatūroje ir be itin toksiškų cheminių medžiagų naudojimo. Tai milžiniškas žingsnis į priekį, lyginant su tradiciniais metodais, kurie dažnai reikalauja didelių energijos sąnaudų ir pavojingų reagentų.

Elektros ir elektroninės įrangos atliekos yra vienas sparčiausiai didėjančių atliekų srautų pasaulyje. Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, jų kiekis kasmet padidėja maždaug 2,6 mln. tonų, o iki 2030 metų pasaulinė e. atliekų masė gali pasiekti net 82 mln. tonų.

Naudoti kompiuteriai, išmanieji telefonai, buitinė technika ar medicininė įranga savo sudėtyje turi nedidelius, bet labai vertingus tauriųjų metalų kiekius – pavyzdžiui, aukso ir paladžio. Šie metalai naudojami elektronikoje dėl puikaus laidumo, atsparumo korozijai ir cheminio stabilumo. Tačiau jų išgavimas iš atliekų dažnai būna brangus, daug energijos reikalaujantis ir pavojingas aplinkai.

Be cianido ir aukštų temperatūrų

Novatorišką metodą sukūrė Guangdžou Energetikos Konversijos instituto (Kinijos mokslų akademija) ir Pietų Kinijos technologijos universiteto mokslininkų komanda. Pagrindinė naujovė – vadinamasis savikatalizinis išplovimo (lužinimo) mechanizmas.

Skirtingai nei klasikinės technologijos, kuriose dažnai naudojamas cianidas ar kitos labai agresyvios cheminės medžiagos, naujasis procesas pagrįstas paprastu vandeniniu tirpalu, sudarytu iš kalio nadtlenomonosiarčaniano (PMS) ir kalio chlorido (KCl).

Įdomiausia tai, kad pačios tauriųjų metalų dalelės – auksas ir paladis – veikia kaip reakcijos katalizatoriai. Tirpalui susilietus su metalo paviršiumi, susidaro labai reaktyvūs oksidatoriai, tokie kaip singletinis deguonis ar hipochlorinė rūgštis. Būtent jie „išardo“ metalą atominėje skalėje, leisdami jam ištirpti ir vėliau būti nesunkiai atgautam.

Stulbinantis efektyvumas

Remiantis paskelbtais rezultatais, naujoji technologija leidžia susigrąžinti daugiau kaip 98,2 % aukso iš procesorių ir spausdintinių plokščių, taip pat apie 93,4 % paladžio. Visa tai atliekama kambario temperatūroje, be sudėtingos pramoninės infrastruktūros.

Praktiškai tai reiškia, kad vos 10 kilogramų panaudotų spausdintinių plokščių gali duoti apie 1,4 gramo aukso. Bendras tokio kiekio išgavimo kaštas siekia apie 260 eurų, o tai atitinka maždaug 5263 eurus už unciją.

Palyginimui, metų pradžioje aukso kaina pasaulio rinkose pirmą kartą istorijoje viršijo 16 000 eurų už unciją, o prognozės rodo, kad iki šio dešimtmečio pabaigos ji gali pasiekti net 10 tūkst. JAV dolerių (apie 36 tūkst. eurų).

Pigiau, taupiau ir švariau

Naujosios technologijos privalumai neapsiriboja vien tik kaina. Skaičiuojama, kad šis procesas sunaudoja apie 62,5 % mažiau energijos nei tradiciniai tauriųjų metalų išgavimo iš atliekų metodai. Reagentų kaštai yra daugiau nei 93 % mažesni lyginant su cianido pagrindu veikiančiomis technologijomis.

Ne mažiau svarbu ir tai, kad ši technologija sukuria gerokai mažiau toksiškų antrinių atliekų, tokių kaip pavojingi nuosėdų šlamai. Pasibaigus išplovimo etapui, metalai gali būti atgaunami taikant paprastus redukcijos ir gryninimo procesus, gaunant labai gryną auksą.

Mokslinis tyrimas publikuotas prestižiniame žurnale „Angewandte Chemie International Edition“ ir jau dabar sulaukia didelio perdirbimo pramonės susidomėjimo. Jei ši technologija bus sėkmingai pritaikyta pramoniniu mastu, ji gali radikaliai pakeisti elektronikos atliekų tvarkymo rinką ir paversti senus telefonus, kompiuterius ir kitą elektroniką itin vertingu žaliavų šaltiniu.