بازیابی طلا از ضایعات الکترونیکی با روشی نوین

محققان دانشگاه کرنل با روشی نوین، طلا را از ضایعات الکترونیکی بازیابی و دی‌اکسید کربن را به مواد مفید تبدیل کردند.

به گزارش تک‌ناک، هر سال حدود ۵۰ میلیون تن ضایعات الکترونیکی تولید و تنها ۲۰ درصد از آن بازیافت می‌شود. به گفته امین زاهد نظری، محقق ارشد در آزمایشگاه پروفسور علیرضا عباسپور راد در دانشگاه کرنل، این روش می‌تواند به کاهش آسیب‌های محیط زیستی ناشی از این ضایعات کمک زیادی کند.

این روش، راه‌حلی دوگانه برای دو مشکل محیط‌زیستی اساسی یعنی بازیافت ضایعات الکترونیکی و کاهش دی‌اکسید کربن (CO2) ارائه می‌دهد.

چگونگی بازیابی طلا با روشی جدید

ضایعات الکترونیکی منبعی غنی از طلا هستند و هر تن از این ضایعات حداقل ۱۰ برابر بیشتر از سنگ‌های طبیعی طلا حاوی این فلز گرانبها است.

با توجه به پیش‌بینی‌های مبنی بر افزایش ضایعات الکترونیکی به ۸۰ میلیون تن در سال ۲۰۳۰، روش‌های بازیابی کارآمد و ایمن برای این فلز اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.

زاهد نظری با استفاده از ساختارهای آلی کووالانسی (VCOFs)، دو ماده نوآورانه برای استخراج یون‌ها و نانوذرات طلا از بردهای مدار چاپی دورریخته شده، طراحی کرده است.

یکی از این ساختارها عملکردی استثنائی دارد و توانسته است ۹۹.۹ درصد از طلا را به‌ طور انتخابی بازیابی کند، در حالی که از استخراج فلزات دیگر مانند: نیکل و مس جلوگیری می‌کند. این ویژگی منحصربه‌فرد این روش را از دیگر روش‌های موجود متمایز می‌سازد.

زاهد نظری در این باره گفت: «ما می‌توانیم از ساختارهای آلی کووالانسی حاوی طلا برای تبدیل CO2 به مواد شیمیایی مفید استفاده کنیم. با تبدیل CO2 به مواد ارزشمند، نه تنها از فشار دفن ضایعات کاسته می‌شود، بلکه مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی نیز ایجاد می‌کند.»

روش‌های سنتی بازیابی طلا اغلب از مواد شیمیایی خطرناکی مانند سیانید استفاده می‌کنند، که تهدیدات جدی برای محیط زیست به حساب می‌آیند. اما در روش زاهد نظری، از جذب شیمیایی استفاده می‌شود، که فرایندی ایمن‌تر و سازگارتر با محیط زیست است.

ساختارهای آلی کووالانسی به‌ دلیل ساختار بلوری متخلخل و ویژگی‌های خاص خود در کاربردهایی مانند: ذخیره‌سازی انرژی و حسگری شیمیایی شناخته می‌شوند.

زاهد نظری با استفاده از TTF به‌ عنوان واحد سازنده، یک پیوند آلی کووالانسی ایجاد کرد، که به دلیل ترکیب غنی از سولفور، که طلا به‌ طور طبیعی به آن پیوند می‌یابد، عملکرد برجسته‌ای در جذب طلا دارد. همچنین این ماده توانسته است در طول ۱۶ چرخه شست‌وشو و استفاده مجدد، کارایی خود را حفظ کند.  

تبدیل CO2 به ترکیبات آلی

ساختار آلی کووالانسی حاوی طلا در مقابله با تغییرات اقلیمی بسیار مؤثر است. در شرایط مناسب، یعنی فشار CO2 محیطی و دمای ۵۰ درجه سانتی‌گراد، این ماده فرایند تبدیل CO2 به ترکیبات آلی مفید را تسهیل می‌کند.

این فرایند نه تنها به کاهش گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند، بلکه باعث تولید مواد شیمیایی ارزشمند می‌شود، که تأثیر زیست‌محیطی این روش را بیشتر می‌کند.

این تحقیق که در مجله Nature Communications منتشر شده است، به اهمیت بازیابی فلزات گرانبها از ضایعات الکترونیکی با دقت بالا و کمترین آسیب به محیط زیست تأکید دارد.

پروفسور عباسپور راد بر این نکته تأکید کرده است که شناخت دقیق میزان طلا و فلزات گرانبها در دستگاه‌های الکترونیکی و توانایی بازیابی انتخابی این فلزات بسیار مهم است.

با افزایش روزافزون ضایعات الکترونیکی، نوآوری‌هایی مانند این می‌توانند به‌ عنوان راه‌حلی برای آینده‌ای پایدارتر عمل کنند، آینده‌ای که در آن منابع ارزشمند بازیافت می‌شوند و تهدیدات زیست‌محیطی کاهش می‌یابند.