Ilość wytwarzanych co roku elektrośmieci nieustannie rośnie. Pod tym względem prym wiedzie Azja, na drugim miejscu znajdują się obie Ameryki, zaś podium zamyka Europa. Ogromnym problemem jest nie tylko produkcja, ale również trudności z zarządzaniem odpadami. Z ogromnej ilości kilkudziesięciu milionów ton, recyklingowi poddawane jest mniej niż 20 proc. śmieci. Sam proces odzyskiwania jest niestety bardzo drogi, a przy tym dość trudny. Poza tym, firmy zajmujące się recyklingiem nie nadążają za liczbą generowanych odpadów. W efekcie większość jest spalana lub ląduje na wysypisku, co ma negatywny wpływ na środowisko.
W odzyskiwaniu złota z elektrośmieci pomoże specjalna gąbka
Zapotrzebowanie na odzysk złota z elektrośmieci jest obecnie ogromny. Wynika to z faktu, iż ma ono wiele zastosowań technicznych. Ze względu na to, że dotychczasowe sposoby wymagają wykorzystania wielu zasobów, naukowcy od jakiegoś czasu poszukują bardziej wydajnych metod ekstrakcyjnych. Okazało się, że rozwiązaniem są białkowe nanofibryle amyloidu pochodzące z serwatki. Stanowi ona produkt uboczny przemysłu mleczarskiego i doskonale sprawdza się jako adsorbent do odzyskiwania złota. Jej ważną zaletą jest selektywność. Poza tym, niezwykła gąbka pozwala uzyskać bryłki o wysokiej czystości, ze śladowymi ilościami innych metali.
Metoda jest nie tylko ekologiczna, ale również ekonomicznie opłacalna. Naukowcy obliczyli, że na każdy wydany 1 dolar na proces recyklingu, można odzyskać złoto o wartości 50 dolarów. Pierwszym krokiem do uzyskania nietypowej gąbki jest podgrzanie serwatki w kąpieli kwasowej. W wyniku tego procesu dochodzi do denaturacji białek mlecznych i utworzenia wspomnianych białkowych nanofibryli amyloidu. Są to niewielkie struktury, które mają zdolność wiązania się i organizowania w różne formy. To właśnie z nich jest utworzona cenna gąbka.
Badacze sprawdzili jej właściwości, zanurzając ją w wodzie królewskiej, w której wcześniej rozpuszczono płyty główne. Powstały w ten sposób roztwór był bogaty w złoto oraz w miedź. Gąbka włożona do naczynia z roztworem przyciągnęła cenny metal. Naukowcy następnie ją podgrzali, co doprowadziło do przekształcenia metalu jonowego w płatki złota. W ostatnim etapie zostały one usunięte i przetopione w bryłki. W przeprowadzonym teście udało się odzyskać 450 mg kruszcu o próbie 22.
Nowa metoda to podwójny recykling
Ważną zaletą tej metody jest możliwość wykorzystania odpadów przetwórstwa mlecznego. Szacuje się, że mleczarnie wyrzucają rocznie ponad 100 milionów ton serwatki. Jeśli nowy sposób ekstrakcji stanie się powszechny, zakłady nie będą musiały ponosić kosztów związanych z jej utylizacją. Zamiast tego mogłyby sprzedawać serwatkę. W takim przypadku mielibyśmy do czynienia z recyklingiem odpadów, który służy do recyklingu metalu z elektrośmieci. Metoda jest zatem bardzo zrównoważona.
Wypada też bardzo dobrze w porównaniu do węgla aktywnego. Przede wszystkim nowy adsorbent powoduje zmniejszenie eutrofizacji wód słodkich o 71 proc. Eutrofizacja polega na wzbogacaniu wód w pierwiastki biofilne, co prowadzi do ich przeżyźnienia i jest naprawdę zabójcze dla organizmów. Nowa metoda wiąże się też z niższym śladem węglowym. Potencjał białkowych nanofibryli amyloidu wydaje się być bardzo duży. Opracowany przez naukowców sposób ekstrakcji jest przyjazny dla środowiska, a jednocześnie pozwala sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na odzysk złota z odpadów elektronicznych. Jest to zatem najlepszy przykład zrównoważonego zarządzania zasobami i przestrzegania zasady gospodarki o obiegu zamkniętym.
Wszystko wskazuje na to, że zespół naukowców będzie chciał skomercjalizować innowacyjną metodę i sprzedać pomysł przemysłowi elektrośmieci. W ten sposób postąpili kanadyjscy badacze, którzy w 2021 roku opracowali dość podobną technikę odzyskiwania złota i szybko zgłosili patent. Następnie nawiązali współpracę na wyłączność z brytyjską mennicą.