Žmonės vertina auksą tūkstantmečius. Pastaruoju metu – dėl jo techninio pritaikymo elektronikoje ir mikroelektronikoje, kosmonautikoje, medicinoje, biotechnologijose ir nanotechnologijose. Tačiau auksas, kaip ir bet kuris kitas metalas, yra neatsinaujinantis išteklius. Ir jo vertė vis auga.
Naujajame tyrime Federaliniame Ciuricho Technologijos institute tyrėjai išsamiai aprašė tvarų ir ekonomiškai efektyvų metodą, kaip selektyviai išgauti auksą iš elektronikos atliekų.
„Labiausiai man patinka tai, kad auksui iš elektronikos atliekų išgauti naudojame maisto pramonės šalutinį produktą, – sako tyrimo autorius Raffaele Mezzenga. – Tvariau už tai būti negali!“
Šalutinis maisto pramonės produktas, apie kurį kalba R. Mezzanga, yra išrūgos – vandeninga pieno dalis, kuri gaminant sūrį atsiskiria nuo varškės. Šias pieno atliekas mokslininkai pavertė baltyminių amiloido skaidulų matrica, kurią panaudojo kaip adsorbentą, kad selektyviai pašalintų auksą iš elektroninių atliekų.
Rūgštinėmis sąlygomis ir aukštoje temperatūroje išrūgų baltymai buvo denatūruoti, t. y. baltymo struktūra buvo suardyta į laisvesnę ir atsitiktinę, todėl gelyje jie susitelkė į nanovamzdelius. Gelis buvo išdžiovintas ir suformuotas į kempinę.
Tyrėjai iš 20 senų kompiuterių motininių plokščių ištraukė metalines dalis ir ištirpino jas rūgšties vonelėje – jonizavo metalus, arba padalijo į teigiamus ir neigiamus jonus. Į metalo jonų tirpalą įdėjus baltymo pluošto kempinę, prie jos prilipo aukso jonai. Nors kiti metalai – pavyzdžiui, varis ir geležis – taip pat buvo absorbuojami kempinės, auksas buvo absorbuojamas daug efektyviau.
Įsisavinus aukso jonus, baltymų pluošto kempinė buvo veikiama karščiu, todėl jonai virto dribsniais, kurie galiausiai išsilydė į maždaug 500 mg masės aukso grynuolį. Atlikus analizę paaiškėjo, kad grynuolį daugiausia sudarė auksas (90,8 proc. masės), o vario ir nikelio dalis sudarė atitinkamai 10,9 proc. masės ir 0,018 proc. masės. Išvados rodo, kad aukso gabaliukas yra labai grynas – 21 arba 22 karatų.
Straipsnyje mokslininkai įrodo, kad jų metodas yra komerciškai perspektyvus. Įskaičiavus tiek pradinių medžiagų įsigijimo, tiek viso proceso energijos sąnaudas, bendros 1 g aukso išgavimo iš elektroninių atliekų sąnaudos buvo 50 kartų mažesnės už išgauto aukso vertę.
Be to, šis metodas yra geresnis aplinkosaugos požiūriu. Naudojant įprastinę aktyvuotąją anglį siekiant 1 g aukso iš elektroninių atliekų išgauti, susidarytų apie 116 g anglies dioksido – o baltyminės skaidulinės kempinės anglies pėdsakas yra mažesnis: susidaro apie 87 g šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Pagrindinė priežastis, kodėl naudojant aktyvuotąją anglį daromas didesnis poveikis aplinkai, yra tai, kad ją gaminant sunaudojama daugiau energijos (daugiausia dėl neatsinaujinančiųjų kuro šaltinių), o jos adsorbcijos pajėgumas yra mažesnis nei kempinės.
Tačiau kadangi išrūgos yra gyvulinės kilmės baltymas, baltyminė pluoštinė kempinė greičiausiai darytų didesnę žalą ekosistemai nei aktyvinta anglis. Todėl mokslininkai tirs, ar vietoj išrūgų galima naudoti augalinės kilmės baltymus – pavyzdžiui, gautus iš žirnių ir bulvių.
Tyrėjai planuoja parengti technologiją rinkai. Nors elektroninės atliekos yra perspektyvus pradinis aukso gavybos šaltinis, jie ketina naudoti ir kitus – įskaitant pramonines atliekas, susidarančias gaminant mikroschemas ar auksavimo procesus.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Advanced Materials“.
Parengta pagal „New Atlas“.
