Αυτές οι παλιές ηλεκτρονικές συσκευές μπορεί να περιέχουν χρυσό 22 καρατίων και να αξίζουν χιλιάδες ευρώ!

Πρόκειται για κρυμμένους θησαυρούς μέσα στο ντουλάπι σας

Η λεπτή γραμμή χρυσού πίσω από κάθε σάρωση και κλικ στις ηλεκτρονικές μας συσκευές σπάνια μας απασχολεί, όμως αυτό το πολύτιμο μέταλλο είναι που κρατά τη ψηφιακή ζωή σε λειτουργία, και τελικά καταλήγει σε χωματερές, γεμάτες με τοξικά ηλεκτρονικά απόβλητα.

Από τις επαφές σε μια υποδοχή τηλεφώνου μέχρι τα τσιπ μέσα σε ένα έξυπνο ρολόι, ο χρυσός επιτρέπει την ομαλή ροή των ηλεκτρονίων και αντιστέκεται στη διάβρωση. Ωστόσο, η εξόρυξή του καταστρέφει βουνά, στερεύει ποτάμια και εκπέμπει άνθρακα. Με τη παγκόσμια ζήτηση για ηλεκτρονικές συσκευές να συνεχίζει να αυξάνεται, η προσοχή στρέφεται πλέον στο «νεκροταφείο» παλαιών, πεταμένων συσκευών.

Τα ηλεκτρονικά απόβλητα (e-waste) είναι πλέον η ταχύτερα αυξανόμενη ροή αποβλήτων στον πλανήτη. Μιλάμε για περίπου 63 εκατομμύρια τόνους το 2024, σύμφωνα με εκτιμήσεις των Ηνωμένων Εθνών, και μόνο ένα μικρό ποσοστό ανακυκλώνεται σε πιστοποιημένες εγκαταστάσεις.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΗ

«Δεν υπήρχε ασφάλεια για το παιδί μου…» λέει η τραγική μάνα του φοιτητή από την Κρήτη που καταπλακώθηκε από τοιχίο

Οι περισσότερες από τις παλιές μας συσκευές καταλήγουν σε χωματερές ή σε αυτοσχέδια εργαστήρια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να διαρρέουν μέταλλα στα υπόγεια ύδατα, δημιουργώντας τοξικά «κοκτέιλ». Μια πιο καθαρή λύση είναι η ασφαλής ανάκτηση των πολύτιμων μετάλλων προτού οι συσκευές μας συσσωρευτούν σε σωρούς απορριμμάτων.

Τυρί, e- waste και χρυσός

Μια ερευνητική ομάδα εργάζεται για να αλλάξει αυτό το σενάριο. Ο καθηγητής Raffaele Mezzenga από το ETH Ζυρίχης και ο επιστήμονας Mohammad Peydayesh προσκάλεσαν συναδέλφους τους, στην αναζήτηση ενός απλούστερου εργαλείου από τα συνηθισμένα όξινα διαλύματα ή τα λουτρά κυανίου που χρησιμοποιούνται για την ανάκτηση χρυσού.

Η απίθανη έμπνευσή τους προήλθε από τα εργοστάσια παραγωγής τυριού. Η μελέτη τους, δημοσιεύτηκε στο Advanced Materials. Κατά την παραγωγή τυριού, οι τυροκόμοι διαχωρίζουν τα τυρόπηγμα από τον ορό γάλακτος, αφήνοντας πίσω σχεδόν τέσσερα κιλά υδαρούς υποπροϊόντος για κάθε κιλό τσένταρ.

Ο ορός γάλακτος είναι πλούσιος σε πρωτεΐνες, οι οποίες, όταν θερμανθούν σε όξινο περιβάλλον, μετατρέπονται σε εξαιρετικά λεπτές ίνες αμυλοειδούς.

Η ομάδα της Ζυρίχης συνειδητοποίησε ότι αυτές οι ίνες μπορούν να διαμορφωθούν σε ένα εξαιρετικά ελαφρύ σφουγγάρι, το οποίο έχει την ιδιότητα να προσελκύει τον χρυσό περισσότερο από τα υπόλοιπα μέταλλα που βρίσκονται στα θρυμματισμένα τηλέφωνα και λάπτοπ.

Πρωτοτυπία στην οικολογική διαχείριση απορριμμάτων

Οι ερευνητές ανακάτεψαν τις ίνες σε ένα τζελ και στη συνέχεια το αποξήραναν ώστε να δημιουργήσουν ένα αεροτζέλ – φανταστείτε την αέρινη υφή του φελιζόλ, αλλά σε νανοκλίμακα. Μικροσκοπικοί πόροι διασταυρώνονται μέσα στο υλικό, προσφέροντας τεράστια επιφάνεια στο εσωτερικό ενός κύβου στο μέγεθος ψίχουλου.

Όταν ένα κομμάτι αυτού του «σφουγγαριού» έρθει σε επαφή με ένα δοχείο γεμάτο με διαλυμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα ιόντα του χρυσού κατευθύνονται αμέσως προς τις πρωτεΐνες και προσκολλώνται σφιχτά πάνω τους. Οι πρώτες δοκιμές έδειξαν ότι το αεροτζέλ συγκεντρώνει πολύ μεγαλύτερο ποσοστό χρυσού από ό,τι οι πλαστικές ρητίνες που χρησιμοποιούνται από τους ανακυκλωτές.

Ακόμη καλύτερα, η διαδικασία δεν παράγει επιβλαβείς διαλύτες. Την περισσότερη δουλειά κάνουν το νερό, η μέτρια θερμότητα και η φυσική χημεία της πρωτεΐνης, περιορίζοντας σημαντικά τόσο τον κίνδυνο, όσο και το κόστος.

Αεροτζέλ και σφουγγάρι πρωτεΐνης

Για μια άμεση εργαστηριακή δοκιμή, η ομάδα αφαίρεσε μεταλλικά μέρη από είκοσι πεταμένες μητρικές πλακέτες υπολογιστών, τα διέλυσε σε οξύ και έριξε ένα κομμάτι αεροτζέλ, στο μέγεθος του νυχιού. Στο διάλυμα υπήρχαν χαλκός, νικέλιο και κοβάλτιο, όμως τα ιόντα του χρυσού προσκολλήθηκαν στο “σφουγγάρι” πολύ πιο αποτελεσματικά. Ύστερα από ένα σύντομο μούλιασμα, το διάλυμα καθάρισε σηματοδοτώντας πως το μεγαλύτερο μέρος του πολύτιμου μετάλλου είχε απομακρυνθεί από το υγρό.

Τα νούμερα δεν κάνουν λάθος. Το σφουγγάρι ανέκτησε χρυσό με καθαρότητα περίπου 90,8% – σχεδόν 22 καράτια – από την πρώτη κιόλας επεξεργασία. Ανταγωνιστικά υλικά απορρόφησης συνήθως χρειάζονται επιπλέον στάδια καθαρισμού για να πετύχουν παρόμοια καθαρότητα.

Από ιόντα οικολογικών απορριμμάτων στα ψήγματα χρυσού

Η απορρόφηση των ιόντων είναι χρήσιμη, αλλά το κρίσιμο βήμα είναι να μετατραπούν ξανά σε στερεό μέταλλο. Η ομάδα της Ζυρίχης θέρμανε το φορτισμένο σφουγγάρι μέχρι τα ιόντα του χρυσού να χάσουν το ηλεκτρικό τους φορτίο και να σχηματίσουν λαμπερές νιφάδες.

Η θέρμανση συνεχίστηκε μέχρι οι νιφάδες να συνενωθούν σε ένα μικρό χρυσό «σβώλο» βάρους περίπου 450 χιλιοστογράμμων. Η χημική ανάλυση έδειξε ότι το κράμα αποτελούνταν από 91 % χρυσό και 9 % χαλκό, φτάνοντας ξανά την καθαρότητα των 22 καρατίων.

Αυτό το στάδιο απελευθέρωσε επίσης τον πρωτεϊνικό σκελετό. Όταν το υλικό αυτό – η μήτρα που προέρχεται από τον ορό γάλακτος — καεί υπό ελεγχόμενη θερμότητα, δεν αφήνει συνθετικά κατάλοιπα, διευκολύνοντας έτσι τον καθαρισμό. Οι συμβατικές μέθοδοι με χρήση ρητινωδών στρωμάτων δεν μπορούν να το πετύχουν, καθώς δεν έχουν αυτήν την ίδια «καθαρή» έξοδο.

Η ανακύκλωση επιβιώνει ή καταρρέει ανάλογα με το οικονομικό της ισοζύγιο και εδώ οι αριθμοί φαίνονται ενθαρρυντικοί.

Το κόστος προμήθειας και ενέργειας για ολόκληρη τη διαδικασία είναι περίπου πενήντα φορές χαμηλότερο από την αγοραία αξία του χρυσού που ανακτάται. Ακόμη και αν ληφθούν υπόψη τα έξοδα εργασίας και λειτουργίας, το περιθώριο αυτό υποδηλώνει σημαντικό κέρδος για εμπορικές μονάδες ανακύκλωσης.

Τα χαμηλότερα λειτουργικά κόστη ανοίγουν τον δρόμο για μικρότερες περιφερειακές εγκαταστάσεις. Έτσι, αντί τα παλιά ηλεκτρονικά να αποστέλλονται στο εξωτερικό, οι τοπικές κοινότητες θα μπορούσαν να τα επεξεργάζονται επιτόπου, μειώνοντας τις εκπομπές μεταφοράς και κρατώντας τα έσοδα για το δικό τους «ταμείο».

Περισσότερα από χρυσό

Ο χρυσός τραβά συνήθως τα φώτα της δημοσιότητας, όμως η τεχνική αυτή δεν περιορίζεται εκεί. Με προσαρμογή του pH ή της δομής των πρωτεϊνών, το ίδιο είδος “σφουγγαριού” θα μπορούσε να διαχωρίζει χαλκό, κοβάλτιο ή παλλάδιο — μέταλλα που είναι ζωτικής σημασίας για τις μπαταρίες και τους αισθητήρες.

Η ομάδα ήδη πειραματίζεται με πρωτεΐνες από φυτικά υποπροϊόντα, όπως πρωτεΐνη αρακά από την παραγωγή φυτικού γάλακτος, καθώς και κολλαγόνο από λέπια ψαριών. Ενδεχόμενη επιτυχία στα πειράματα θα προσέφερε προστασία έναντι των εμποδίων στην εφοδιαστική αλυσίδα που συνδέονται με μια μοναδική πηγή γαλακτοκομικών προϊόντων.

Το ηλεκτρονικό απόβλητο δεν είναι ο μόνος στόχος. Τα βιομηχανικά νερά έκπλυσης από μονάδες κατασκευής μικροτσίπ και από εργαστήρια επιχρύσωσης μεταφέρουν επίσης ίχνη μετάλλων που αξίζει να ανακτηθούν. Ένα αρθρωτό σφουγγάρι πρωτεΐνης θα μπορούσε να ενσωματωθεί εύκολα στις γραμμές παραγωγής, μειώνοντας το κόστος και περιορίζοντας τη μόλυνση των απορροών.

Τα επόμενα βήματα

«Το στοιχείο που αγαπώ περισσότερο είναι ότι χρησιμοποιούμε ένα υποπροϊόν της βιομηχανίας τροφίμων για να ανακτήσουμε χρυσό από ηλεκτρονικά απόβλητα», λέει ο Mezzenga. Ουσιαστικά, η μέθοδος αυτή μετατρέπει δύο είδη αποβλήτων σε χρυσό. «Δεν μπορείς να βρεις πιο βιώσιμη προσέγγιση από αυτή!»

Αν τα πιλοτικά προγράμματα επεκταθούν, τα κέντρα ανακύκλωσης του μέλλοντος μπορεί να βρίσκονται δίπλα σε τυροκομεία και επιχειρήσεις τροφίμων, μετατρέποντας αθόρυβα το τυρόγαλο του χθες και τα gadgets της προηγούμενης δεκαετίας σε κυκλώματα του αύριο.

Η προσέγγιση αυτή δεν θα σταματήσει την μεταλλευτική δραστηριότητα από τη μια μέρα στην άλλη, αλλά κάθε ανάκτησή ουγγιάς χρυσού καθυστερεί μια έκρηξη, μια δεξαμενή λάσπης ή ένα ένα φορτηγό μεταφοράς ντίζελ.

Αυτή η αλλαγή, αν εφαρμοστεί σε εκατομμύρια τηλέφωνα και λάπτοπ, ανοίγει ένα δρόμο για μικρότερο οικολογικό αποτύπωμα και μακροβιότερους πόρους, χωρίς να χρειάζονται νέα βουνά για εξόρυξη.

Πηγή: enikos.gr