پژوهشگران دانشگاه کرنل روشی پایدار برای استخراج طلا از زباله‌های الکترونیکی ابداع کرده‌اند و از آن به‌عنوان کاتالیزور برای تبدیل دی‌اکسید کربن (CO2) به مواد آلی ارزشمند استفاده می‌کنند.
این فرآیند جایگزینی سازگار با محیط‌زیست برای روش‌های سنتی استخراج ارائه می‌دهد، حجم عظیمی از زباله‌های الکترونیکی را به کار می‌گیرد، به کاهش انتشار CO2 کمک می‌کند و بدین ترتیب راهی امیدوارکننده برای حفاظت از محیط‌زیست و بازیابی منابع ارائه می‌دهد.
نوآوری در بازیافت طلا از زباله‌های الکترونیکی
تیمی از پژوهشگران به رهبری دانشگاه کرنل روشی برای استخراج طلا از زباله‌های الکترونیکی و استفاده مجدد از آن به‌عنوان کاتالیزوری برای تبدیل گاز گلخانه‌ای CO2 به مواد آلی مفید ایجاد کرده‌اند.
این روش نوآورانه می‌تواند راه‌حلی پایدار برای بخشی از ۵۰ میلیون تن زباله الکترونیکی تولیدشده در سال ارائه دهد که در حال حاضر تنها ۲۰٪ از آن بازیافت می‌شود. امین زاده‌نظری، پژوهشگر پسادکترا در آزمایشگاه علیرضا عباس‌پورراد، استاد شیمی مواد غذایی در کالج کشاورزی و علوم زیستی، بر مزایای زیست‌محیطی این فرآیند تأکید کرد.
دستاوردی در جذب انتخابی طلا
زاده‌نظری دو چارچوب آلی کووالانسی پیوند وینیل (VCOF) توسعه داد تا به‌طور مؤثر یون‌ها و نانوذرات طلا را از بردهای مدارهای دورریخته‌شده استخراج کند. یکی از این VCOFها توانایی چشمگیری را در جذب ۹۹.۹٪ طلا از خود نشان داد، در حالی‌که استخراج سایر فلزات مانند نیکل و مس را به حداقل رساند و فرآیند بازیافت انتخابی را با دقت بالایی تضمین کرد.
زاده‌نظری گفت:
ما می‌توانیم از چارچوب‌های آلی کووالانسی دارای طلا برای تبدیل CO2 به مواد شیمیایی مفید استفاده کنیم. با تبدیل CO2 به مواد ارزشمند، نه‌تنها نیاز به دفع زباله‌ها را کاهش می‌دهیم، بلکه مزایای زیست‌محیطی و عملی نیز فراهم می‌کنیم. این یک بازی برد-برد برای محیط‌زیست است.
روش‌های زیست‌محیطی برای استخراج طلا
زباله‌های الکترونیکی را می‌توان به معنای واقعی کلمه یک “معدن طلا” دانست. تخمین زده می‌شود که یک تن زباله الکترونیکی حداقل ۱۰ برابر بیشتر از یک تن سنگ معدن طلا، طلا در خود داشته باشد. با پیش‌بینی تولید ۸۰ میلیون تن زباله الکترونیکی تا سال ۲۰۳۰، یافتن راه‌هایی برای بازیابی این فلز گران‌بها اهمیت روزافزونی پیدا کرده است.
روش‌های سنتی بازیافت طلا از زباله‌های الکترونیکی شامل مواد شیمیایی قوی مانند سیانید است که خطرات زیست‌محیطی دارد. اما روش زاده‌نظری بدون مواد شیمیایی خطرناک و با استفاده از جذب شیمیایی (چسبیدن ذرات به یک سطح) انجام می‌شود.
مزایای روش مبتنی بر COF
چارچوب‌های آلی کووالانسی (COF) موادی متخلخل و بلوری هستند که کاربردهای متعددی از جمله حسگرهای شیمیایی و ذخیره انرژی، دارند. زاده‌نظری دو VCOF ساخت که از تتراتیافولوون (TTF) و تترافنیل‌اتیلن (TPE) به‌عنوان بلوک‌های سازنده استفاده می‌کنند.
چارچوب‌های آلی کووالانسی مبتنی بر TTF به دلیل غنای گوگرد خود، که طلا به‌طور طبیعی به آن تمایل دارد، ظرفیت جذب طلای بالایی نشان می‌دهند. علاوه بر ظرفیت جذب بالا، این چارچوب‌ها پس از ۱۶ بار شستشو و استفاده مجدد، تنها مقدار کمی از کارایی جذب خود را از دست خواهند داد.
همچنین، در شرایط فشار محیطی CO2 و دمای ۵۰ درجه سانتی‌گراد، چارچوب‌های آلی کووالانسی بارگذاری‌شده با طلا به‌طور کارآمد CO2 را از طریق فرآیند کربوکسیلاسیون به مواد آلی تبدیل می‌کند.
روش‌های دیگر برای بازیافت طلا و فلزات گران‌بها از زباله‌های الکترونیکی معمولاً به اندازه ایده زاده‌نظری انتخابی نیستند و منجر به ناخالصی‌های زیادی می‌شوند.
عباس‌پورراد گفت:
با توجه به اینکه چقدر طلا و سایر فلزات گران‌بها در این نوع دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود، توانایی بازیافت آن‌ها به روشی که به‌صورت انتخابی فلز موردنظر (در اینجا طلا) را استخراج کنید، بسیار مهم است.
منبع: Scitechdaily
