Az e-hulladék a sajtfehérjéknek köszönhetően „arannyá válik”.

A középkorban, anyagokat arannyá alakítani az alkimisták egyik lehetetlen álma volt.

Ma professzor forradalmi kutatásainak köszönhetően Raffaele Mezzenga, a Zürichi Politechnikai Egyetem Egészségtudományi és Technológiai Tanszékének munkatársa, ez az álom sokkal közelebbinek tűnik.

Nyilvánvalóan a kutatók nem egy másik kémiai elemet alakítottak át arannyá, ahogyan azt az ókori alkimisták szándékozták tenni: az Advanced Materials nemzetközi folyóiratban nemrég megjelent tanulmány középpontjában a arany visszanyerése elektronikai hulladékból, vagy e-hulladék.

Az ETH kutatói rendkívüli módszert fejlesztettek ki gazdaságos és fenntartható a nemesfém kinyerésére régi számítógépes alaplapokból, abból nyert fehérjeszálak felhasználásával savó, a caesaria ipar mellékterméke.

Megújuló nyersanyagokból készült áramkörök a "zöld" elektronikához
A forradalmi érzékelők, amelyek akkumulátorok millióit takaríthatják meg
A zöld kémia Szent Grálja: toxicitásmentes fluorvegyületek

Elektronikai hulladék: olyan kincs, amelyet nem szabad alábecsülni

az elektronikai hulladék ezek a leggyorsabban növekvő szilárd hulladékok világszerte: 2023-ban az ENSZ becslései szerint kb. 8 kiló egyenként, összesen több mint 60 millió tonna: többet nyom, mint a Kínai Nagy Fal.

Ebből a hatalmas e-hulladék-hegyből, kevesebb, mint 20 százalék jön megfelelően összegyűjtik és újrahasznosítják.

Az e-hulladék azonban bennük marad nagyon nemesfémek amelyek alapvetőek az új technológiák kifejlesztéséhez különböző alkalmazási területeken, az elektronikától az űrkutatásig. Ezen fémek közül aarany kétségtelenül a legértékesebb, és nem csak kereskedelmi értéke miatt.

Amint azt a közelmúltban megjelent tanulmányban olvashatjuk „Fejlett anyagok”, az arany évezredek óta az emberi társadalom fejlődésének középpontjában áll: nem csupán egy inert nemesfém, hanem olyan elem, amely „Kiváló vezetőképességgel, hajlékonysággal, visszaverő képességgel, biokompatibilitási és stabilitási jellemzőkkel rendelkezik”, amelyek a a technológiai fejlődés alapvető eleme jelenlegi.

Ez történik az elektronikában, a katalízisben, a belső térbenrepülőipar és a nanotechnológia, az orvostudomány és a biotechnológia.

Az aranyra egyre nagyobb a kereslet ezekhez az alkalmazásokhoz, és mivel ez a nem megújuló erőforrás, minden eddiginél nagyobb szükség van egy olyan stratégia meghatározására, amely lehetővé teszi számunkra a nemesfém visszanyerését a hulladékból, kezdve ezzel elektronikai hulladék és ipari szennyvíz.

A világ első újratölthető és… ehető akkumulátora
Swiss Ecowork Space az elektronikai hulladékok újrahasznosítására
Tej, D-vitamin és csontritkulás: mi a rejtett láncszem?

Egy 22 karátos aranyrög régi számítógépekből

Tekintettel az arany iránti növekvő keresletre a technológiai alkalmazásokhoz, már olyan módszereket fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik vegyük ki az elektronikai hulladékból, de ezek nem hatékony rendszerek, amelyek hatalmas erőforrásokat igényelnek, és amelyek gyakran a erősen mérgező vegyszerek.

A kutatók által kifejlesztett Zürichi Politechnikum, a professzor vezetésével Raffaele Mezzenga, az Egészségtudományi és Technológiai Tanszékről, egy teljesen más módszer, amely egy szivacsot használ. tejsavóból nyert fonalas fehérje-aggregátumok.

Duplán fenntartható rendszer, amely valorizálja a hulladékot és az élelmiszeripar másodlagos termékei és lehetővé teszi számunkra, hogy egy nagyon értékes és nem megújuló anyagot sokkal gazdaságosabb és biztonságosabb módon nyerjünk vissza.

A kutatóknak egy elképzelhetetlen bravúrt sikerült elérniük: kiindulva 20 régi számítógépes alaplap22 karátos, 450 milligramm súlyú aranyröghöz jutottak egy fehérjeszálak szivacsát tejsavóból származik (a tejipar mellékterméke (amely egybeesik a tej folyékony részével, amely a sajtkészítés során elválik az alvadéktól).

A professzor csapata, amely a világ legtöbbet idézett tudósainak 0,1 százaléka közé tartozik ("Clarivate 2023 Highly Cited Researchers"), felfedezte, hogy a tejsavóból nyert fonalas fehérje-aggregátumok rendkívül erősek. hatékony az arany visszanyerésében az elektronikai hulladékból.

Továbbá ez az új módszer rendkívül fenntartható és határozottan ígéretes a gazdasági szempontból: amint azt a zürichi professzor számításai mutatják, a kiindulási anyagok szállításának költségei, hozzáadva a teljes folyamat energiaköltségéhez, 50-szer kevesebb a visszaszerezhető arany értékére.

Egy tanulmány Olivine-ról, a... gyémántok "legjobb barátjáról".
Svájcban a sajt érlelése is innovatív
Húsz svájci frank ezüstben, tisztelgésként a napenergia előtt

Az e-hulladéktól a tiszta aranyig: ígéretes jövőbeli kilátások

A fibrill szivacs elkészítéséhez Mohammad Peydayesh és Raffaele Mezzenga csapatának többi tudósa denaturálta a tejsavó fehérje sav alapú kezelésnek köszönhetően, így gél formában fehérje nanofibrillumokká aggregálódtak. Ezután megszárították a gélt, létrehozva a szivacsot, amellyel az aranyat kinyerték az e-hulladékból.

20 alaplapról kerültek elő fémek régi számítógépek feloldották a savas fürdő, amely ionizálta a fémeket.

A tudósok ezután a fehérjeszál szivacsot a fémion-oldatba helyezték, és az aranyionok hozzátapadtak a fehérjeszálakhoz.

Végül felmelegítették a szivacsot, hogy az aranyionokat pelyhekké redukálják, visszanyerjék és aranyröggé olvasztják.

A kísérlet végeredménye az egy körülbelül 450 milligramm súlyú rög számára komponált 91 százaléka aranyból (22 karátos aranyban az alkatrészek 91,6 százalék).

A tudósok most tovább akarják fejleszteni ezt a technológiát: felhasználható lenne a nemesfém más forrásokból, például ipari hulladékból való kinyerésére. mikrochip gyártás vagy aranyozási eljárások.

Egy másik érdekes vizsgálati szempont a fehérjeszálas szivacsok előállításának lehetősége egyéb fehérjében gazdag melléktermékek vagy egyéb élelmiszeripari hulladékból.

"A legjobban azt szeretem, hogy az élelmiszeripar melléktermékét használjuk arra, hogy e-hulladékból aranyat készítsünk– magyarázta Raffaele Mezzenga.

Ezzel a módszerrel két salakanyagot alakítanak át arannyá, jegyzi meg a professzor:Ennél fenntarthatóbbat nem kaphatsz!".

Tinta hulladékolajokból: az IsusChem fenntartható innovációja
Innovációs cirkusz, amely a gazdaság jövőjét képviseli
Zwischgold, a… középkor nanoanyagának titkaiban