Буквально золотая жила: ученые открыли сверхдоходный способ добычи ценного металла из отходов

Ученые совершили прорыв в технологии добычи золота из электронных отходов. Исследователи заявляют, что нашли ключевое вещество, помогающее отфильтровывать золото из выброшенной микроэлектроники. Метод на основе этого вещества, обнаруженного в сыроварении, позволяет получать 50 долларов на каждый израсходованный доллар.

Исторически люди ценовали золото. Большую часть времени, которую знаком нам этот металл, он был популярен благодаря символизму, вере в его ценность, и только за последние десятилетия ценность золота стала практической, благодаря его техническому применению в электронике и микроэлектронике, аэрокосмической отрасли, медицине, биотехнологиях и нанотехнологиях. Однако, как и любой металл, золото является невосстанавливаемым ресурсом. И становится все ценнее.

В новом исследовании ученые из ETH Zurich подробно описали устойчивый, экономически эффективный метод выборочного извлечения золота из электронных отходов. Самое интересное, что получать золото из электронного мусора помогает побочный продукт пищевой промышленности.

Этим побочным продуктом пищевой промышленности является сыворотка, водянистая часть молока, отделяющаяся от сыра при его изготовлении. Исследователи превратили эти молочные отходы в матрицу амилоидных белковых фибрилл, которые они использовали в качестве адсорбента для выборочного удаления золота из электронных отходов.

В кислых условиях и высоких температурах сывороточные белки были денатурированы (разрушение структуры белка на более рыхлую, более случайную структуру) в результате чего они агрегировались в нанофибриллах в геле. Гель высушивали и формировали губку.

Исследователи извлекли металлические части из 20 старых компьютерных материнских плат и растворили их в кислотной ванне, чтобы ионизировать металлы или разделить их на положительные и отрицательные ионы. Когда белковую фибрильную губку поместили в раствор ионов металла, ионы золота прилипли к ней. В то время как другие металлы (например, медь и железо) тоже поглощались губкой, золото поглощалось гораздо эффективнее.

После поглощения ионов золотая белковая фибрильная губка нагревалась, восстанавливая ионы до хлопьев, которые расплавлялись в золотой самородок массой около 500 мг. Анализ показал, что самородок был изготовлен в основном из золота (90,8% массы), а около 10% массы составляли медь и никель. Это высокая чистота самородка, соответствующая 21 или 22 каратам.

В научной статье учёные также продемонстрировали коммерческое использование своей технологии. Включая расходы на закупку материала и энергетические затраты на весь процесс, общая стоимость восстановления 1 грамма золота из электронных отходов была в 50 раз ниже стоимости изъятого золота.

Это интересно и с экологической точки зрения, ведь использование обычного активированного угля для восстановления 1 г золота из электронных отходов привело бы к образованию примерно 116 граммов углекислого газа, тогда как использование метода на основе сыворотки продуцирует 87 граммов парниковых газов.

Но поскольку сыворотка – это белок животного происхождения, белковая фибрильная губка, скорее всего, нанесет больший вред экосистеме, чем активированный уголь. Таким образом, ученые будут изучать, можно ли вместо сыворотки использовать белки растительного происхождения, например получаемые из гороха и картофеля.