دستگاه موجود در کشوی آشغال شما حاوی طلای واقعی است. دانشمندان به تازگی راهی برای حذف آن با ضایعات پنیر پیدا کرده اند

آن تلفن قدیمی یا لپ‌تاپ مرده‌ای که قصد بازیافت آن را دارید، از بسیاری از سنگ‌های معدنی طلا، حداقل بر اساس هر تن، غنی‌تر است. در مارس 2024، محققان ETH زوریخ به سرپرستی پروفسور رافائل مززنگا نشان دادند که می‌توانند یون‌های طلا را از یک کوکتل الکترونیکی محلول در اسید با استفاده از یک اسفنج ساخته‌شده از پروتئین آب پنیر، یک محصول جانبی پنیرسازی، بیرون بکشند و در یک آئروژل متخلخل خشک شوند. در آزمایشگاهی که با استفاده از قطعات فلزی 20 مادربرد دور ریخته شده رایانه انجام شد، تیم یک قطعه 450 میلی گرمی از طلای 22 عیار را پیدا کرد که بعداً در سال 2024 در Advanced Materials منتشر شد. زمان اهمیت دارد زیرا انبوه زباله همچنان در حال رشد است: زباله های الکترونیکی جهانی در سال 2023 به حدود 61.3 میلیون تن رسید.

تبدیل ضایعات غذایی به یک پیشرفت مواد

پس محصول جانبی پنیر چه ربطی به لپ تاپ قدیمی شما دارد؟ در مارس 2024، محققان در ETH زوریخ یک پاسخ مستقیم و شگفت‌آور را ترسیم کردند: از پروتئین‌های باقی‌مانده آب پنیر برای بیرون کشیدن طلا از وسایل الکترونیکی حل شده استفاده کنید، چرخشی در بازیافت که شبیه شیمی آشپزخانه است اما مجموعه‌ای از دستگاه‌های بسیار مدرن را هدف قرار می‌دهد.

این تیم توسط پروفسور Raffaele Mezzenga در دپارتمان علوم و فناوری بهداشت ETH زوریخ و دانشمند ارشد محمد پیدایش در میان نویسندگان این مطالعه رهبری می‌شد. ETH Zurich این رویکرد را در خود ارائه کرد انتشار اخبار مارس 2024، پس از اینکه مقاله در سال 2024 در مجله Advanced Materials ظاهر شد.

اسفنجی که طلا را ترجیح می دهد

ترفند اصلی یک “اسفنج” پروتئینی است که از آب پنیر ساخته شده است. محققان پروتئین‌های آب پنیر را در شرایط اسیدی و دماهای بالا دنول‌سازی می‌کنند و نانوفیبریل‌های پروتئینی را تشکیل می‌دهند، سپس آنها را به یک هواژل آمیلوئید بسیار متخلخل خشک می‌کنند که می‌تواند به طور انتخابی یون‌های طلا را از محلول فلزی مخلوط جذب کند.

در آزمایشات آزمایشگاهی، آئروژل ظرفیت جذب طلا 166.7 میلی گرم طلا در هر گرم آئروژل را نشان داد. چکیده ADS از کار یک گزارش صنعتی همچنین این روش را به عنوان گرفتن 93 درصد طلا از محلول توصیف می‌کند که اسفنج بارگذاری شده به حدود 20 درصد وزن خود در طلا می‌رسد.

از 20 مادربرد گرفته تا یک ناگت کوچک

برای نشان دادن این فرآیند، تیم ETH زوریخ قطعات فلزی 20 مادربرد قدیمی کامپیوتر را نجات داد، سپس آنها را در یک حمام اسید حل کرد تا فلزات قبل از قرار دادن محلول در معرض اسفنج مبتنی بر آب پنیر یونیزه شوند.

نتیجه ملموس بود: یک قطعه 450 میلی گرمی طلای 22 عیار از آن 20 تخته به دست آمد. این جرم کوچکی است، اما نوعی نقطه اثبات است که بازیافت‌کنندگان و دانشمندان مواد به دقت تماشا می‌کنند، زیرا گزینش‌پذیری را در ترکیبی کثیف و در دنیای واقعی نشان می‌دهد.

چرا این موضوع برای کوه زباله الکترونیکی ایالات متحده اهمیت دارد؟

بحث طلا به تمرکز بستگی دارد. گزارش‌های صنعتی، زباله‌های الکترونیکی را حاوی ۱۰۰ برابر بیشتر طلا در هر تن نسبت به مواد استخراج‌شده از معادن طلا توصیف کرده‌اند که باعث می‌شود لوازم الکترونیکی دور ریخته‌شده به معنای واقعی کلمه به «معدن شهری» تبدیل شوند.

مقیاس فشار دیگر است: تولید جهانی زباله های الکترونیکی در سال 2023 حدود 61.3 میلیون تن برآورد شد، رقمی که در پوشش این کار ذکر شده است. مجله Anthropocene. Mezzenga ورودی ها را به صراحت بیان کرد و گفت: “رویکرد ما از محصولات جانبی غذایی استفاده می کند، بنابراین مواد اولیه اولیه بسیار ارزان و پایدار هستند.” محاسبات او همچنین نشان می‌دهد که هزینه‌های خرید و انرژی 50 برابر کمتر از ارزش طلای بازیافتی است و این فرآیند از سیانید و جیوه جلوگیری می‌کند.