Электронные отходы, или е-отходы, часто содержат значительное количество ценных металлов, включая золото и другие тяжелые металлы. Однако методы их извлечения, как правило, требуют использования синтетических химикатов, которые могут нанести вред окружающей среде. Группа учёных из Швейцарии под руководством Раффаэле Мецценги из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработала экологически чистый способ добычи золота, используя аэрогель, полученный из старого молока.
Что такое аэрогель и как его делают?
Аэрогель — это легкий пористый материал с высокой поверхностной площадью, который способен адсорбировать (поглощать) вещества из окружающей среды. В этом исследовании аэрогель был получен из сывороточного белка, побочного продукта молочной промышленности, остающегося после производства сыра. Белок растворяли в кислой среде и нагревали, чтобы развернуть его молекулы из маленьких шариков в длинные цепочки. Затем раствор замораживали и подвергали сублимационной сушке, превращая его в легкий и пористый аэрогель.
Как аэрогель извлекает золото?
Исследователи протестировали молочный аэрогель, погружая его в раствор с золотыми ионами, в котором также присутствовали другие металлы, такие как медь, свинец и никель. Оказалось, что аэрогель поглощал 93% золота, при этом менее 10% других металлов было захвачено. Затем команда протестировала аэрогель с настоящими е-отходами, растворяя старые компьютерные материнские платы в царской водке — смеси азотной и соляной кислот. Этот раствор растворяет металлы, включая золото, высвобождая их и превращая в ионы.
Когда аэрогель помещали в этот раствор, золотые ионы оседали на его поверхности, а затем восстанавливались в металлическое золото, превращаясь в твёрдые частицы. В каждом грамме аэрогеля оседало около 190 мг золота, которое затем можно было извлечь путём сжигания аэрогеля. В результате образовывались маленькие самородки, состоящие на 91% из чистого золота, что соответствует 21–22 каратам.
Преимущества молочного аэрогеля перед активированным углём
По сравнению с активированным углем, который часто используют для адсорбции золота, аэрогель из сывороточного белка оказался более эффективным. Активированный уголь может захватывать лишь около 60 мг золота на грамм из раствора е-отходов, тогда как аэрогель из сыворотки поглощает в три раза больше. Кроме того, производство активированного угля требует много энергии, что делает его менее экологически выгодным.
Потенциальные применения и другие источники белка
Команда планирует исследовать другие белки из пищевых отходов, такие как кератин из волос и ногтей или белки, оставшиеся после производства тофу. Эти белки также могут быть полезны для извлечения редкоземельных металлов, которые часто встречаются в е-отходах и имеют высокую промышленную ценность.
Заключение
Использование белков из пищевых отходов для извлечения ценных металлов из е-отходов открывает новые экологически безопасные и экономически выгодные пути переработки. Это решение позволяет одновременно решать проблемы переработки пищевых и электронных отходов, делая процесс экологичным и выгодным для окружающей среды.
Обеспечьте себе и своим близким комфорт и безопасность, посетите наш интернет-магазин измерительного оборудования pribor-x.ru! Наши специалисты всегда готовы помочь вам с выбором и ответить на все ваши вопросы.
Свяжитесь с нами по почте sales@pribor-x.ru или по телефону 8-800-777-24-67.