E-otpad "postaje" zlato zahvaljujući proteinima sira

u srednjem vijeku, pretvaraju materijale u zlato bio je to jedan od nemogućih snova alhemičara.

Danas, zahvaljujući revolucionarnom istraživanju prof Raffaele Mezzenga, sa Odsjeka za zdravstvene nauke i tehnologije Politehničkog univerziteta u Cirihu, taj san se čini mnogo bližim.

Očigledno, istraživači nisu transformisali još jedan hemijski element u zlato, kao što su drevni alhemičari nameravali da urade: u središtu studije, upravo objavljene u međunarodnom časopisu "Advanced Materials", povrat zlata iz elektronskog otpadaili e-otpad.

ETH istraživači su razvili izuzetno metodu ekonomičan i održiv za izdvajanje plemenitog metala iz starih kompjuterskih matičnih ploča, koristeći proteinske filamente dobijene iz whey, nusproizvod industrije cezarija.

Krugovi od obnovljivih sirovina za "zelenu" elektroniku
Revolucionarni senzori koji mogu uštedjeti milione baterija
Sveti gral zelene hemije: fluorohemikalije bez toksičnosti

Elektronski otpad: blago koje ne treba podcijeniti

u elektronski otpad oni su najbrže rastući čvrsti otpad na svijetu: 2023. godine, prema procjenama UN-a, proizveli smo otprilike Po 8 kilograma, za ukupno preko 60 miliona tona: teži je više od Kineskog zida.

Od ove ogromne planine e-otpada, manje od 20 posto viene prikupljeni na odgovarajući način i reciklirani.

E-otpad se, međutim, zadržava u njima veoma plemeniti metali koje su fundamentalne za razvoj novih tehnologija u različitim oblastima primene, od elektronike do vazduhoplovstva. Među ovim metalima,zlato nesumnjivo je najvredniji, i to ne samo zbog svoje komercijalne vrijednosti.

Kako čitamo u studiji nedavno objavljenoj u “Napredni materijali”, zlato je milenijumima u središtu razvoja ljudskog društva: nije samo inertan plemeniti metal, već element koji “Ima odličnu provodljivost, duktilnost, refleksivnost, biokompatibilnost i karakteristike stabilnosti“, što ga čini a osnovna komponenta tehnološkog razvoja struja.

To se dešava u elektronici, u katalizi, uvazduhoplovnu industriju i nanotehnologija, u medicini i biotehnologiji.

Zlato je sve traženije za ove aplikacije i, s obzirom da je a neobnovljivi resurs, Neophodnije je nego ikad identificirati strategiju koja nam omogućava da dobijemo plemeniti metal iz otpada, počevši od elektronski otpad i industrijske otpadne vode.

Prva punjiva i… jestiva baterija na svijetu
Swiss Ecowork Space za recikliranje elektronskog otpada
Mlijeko, vitamin D i osteoporoza: koja je skrivena veza?

Zlatni grumen od 22 karata iz starih kompjutera

S obzirom na rastuću potražnju za zlatom za tehnološke primjene, već su razvijene metode koje to omogućavaju izvući ga iz elektronskog otpada, ali to su neefikasni sistemi, koji zahtijevaju ogromne resurse i koji često uključuju korištenje visoko toksične hemikalije.

Onaj koji su razvili istraživači na Zurich Polytechnic, koju vodi profesor Raffaele Mezzenga, sa Odsjeka za zdravstvene nauke i tehnologije, potpuno je drugačija metoda, koja koristi spužvu filamentozni proteinski agregati dobijeni iz surutke.

Dvostruko održiv sistem, koji valorizuje otpad i sekundarni proizvodi prehrambene industrije i omogućava nam da povratimo vrlo dragocjen i neobnovljiv materijal na mnogo ekonomičniji i sigurniji način.

Istraživači su uspjeli u nezamislivom podvigu: počevši od 20 starih kompjuterskih matičnih ploča, dobili su 22-karatni grumen zlata težak 450 miligrama eksploatacijom sunđer proteinskih vlakana dobijen od surutke (nusproizvod mlečne industrije (koji se poklapa sa tečnim delom mleka koji se odvaja od skute tokom proizvodnje sira).

Profesorov tim, koji je među 0,1 odsto najcitiranijih naučnika na svetu („Clarivate 2023 Highly Cited Researchers“), otkrio je da su filamentni proteinski agregati dobijeni iz surutke izuzetno efikasan u povratu zlata iz elektronskog otpada.

Nadalje, ova nova metoda je vrlo održiva i definitivno obećavajuća od a ekonomske tačke gledišta: kako pokazuju proračuni profesora iz Ciriha, troškovi nabavke početnih materijala, dodati energetskim troškovima čitavog procesa, su 50 puta manje na vrijednost nadoknadivog zlata.

Studija o Olivinu, "najboljem prijatelju"... dijamanata
U Švicarskoj je zrenje sira također inovativno
Dvadeset švajcarskih franaka u srebru kao počast solarnoj energiji

Od e-otpada do čistog zlata: obećavajuća budućnost

Da napravite spužvu od vlakana, Mohammad Peydayesh a drugi naučnici iz tima Raffaelea Mezzenge su denaturirali whey protein zahvaljujući tretmanu na bazi kiselina, tako da su se agregirali u proteinske nanofibrile u obliku gela. Zatim su osušili gel, stvarajući sunđer koji je korišten za izdvajanje zlata iz e-otpada.

Metali pronađeni sa 20 matičnih ploča stari kompjuteri su rastvoreni u a kisela kupka koja je jonizovala metale.

Naučnici su zatim umetnuli sunđer od proteinskih vlakana u rastvor metalnih jona, a ioni zlata su se zalepili za proteinske filamente.

Na kraju su zagrijali spužvu, kako bi ioni zlata reducirali u ljuspice, povratili ih i rastopili u zlatni grumen.

Konačni rezultat eksperimenta je grumen težak otprilike 450 miligrama komponovano za 91 posto od zlata (u zlatu od 22 karata dijelovi su 91,6 posto).

Sada naučnici žele dalje da razvijaju ovu tehnologiju: mogla bi se koristiti za izdvajanje plemenitog metala iz drugih izvora, kao što je industrijski otpad proizvodnja mikročipova ili postupci pozlaćenja.

Još jedan zanimljiv aspekt koji treba istražiti tiče se mogućnosti proizvodnje proteinskih fibrilnih sunđera počevši od drugi nusproizvodi bogati proteinima ili iz drugog otpada prehrambene industrije.

"Najviše mi se sviđa činjenica da koristimo nusproizvod prehrambene industrije za proizvodnju zlata od e-otpada“, objasnio je Raffaele Mezzenga.

Ova metoda, primjećuje profesor, pretvara dva otpadna proizvoda u zlato: “Ne možete postati održiviji od ovoga!".

Tinta iz otpadnih ulja: održiva inovacija IsusChem
Inovacijski cirkus koji predstavlja budućnost ekonomije
U tajnama Zwischgolda,... nanomaterijala srednjeg vijeka