Elektrośmieci to kopalnia złota, dosłownie. Naukowcy mają metodę odzyskiwania go z elektroniki
Dzięki nowemu dokonaniu naukowców udało się opracować metodę odzyskiwania złota z elektroniki za pomocą grafenu.
Grafen potencjalnie może mieć wiele zastosowań - może służyć do stworzenia nadprzewodnika działającego w temperaturze pokojowej, wykonania najcieńszej żarówki na świecie, a nawet do stworzenia alternatywnej rzeczywistości. Dzisiaj naukowcy przychodzą z kolejnym potencjalnym zastosowaniem.
Naukowcy z University of Manchester, Tsinghua University w Chinach oraz Chińskiej Akademii Nauk wykazali, że grafen może być swoistym kamieniem filozoficznym, pozwalającym na wydobycie złota z odpadów zawierających jedynie jego śladowe ilości - nawet miliardowe części procenta. Metoda wymagająca jedynie specjalnego roztworu i spalenia grafenu została opisana w czasopiśmie Nature Communications.
Grafen pozwoli odzyskać złoto z elektroniki.
Metoda opracowana przez zespół uczonych pod przewodnictwem doktora Yang Su pozwala na wydobycie prawie dwóch gram złota przy użyciu zaledwie jednego grama grafenu.
Naukowcy proces rozpoczynają od dosłownego zmielenia elektroniki. Tak "przygotowana" elektronika jest rozpuszczana w roztworze, do którego dodawana jest cienka błonka stworzona ze zredukowanego tlenku grafenu. Już w ciągu kilku minut na powierzchni grafenu zaczyna gromadzić się złoto. Aby je odzyskać, uczeni spalili grafen w temperaturze 700 stopni Celsjusza.
Ta pozorna magia jest w zasadzie prostym procesem elektrochemicznym. Unikalne interakcje między grafenem a jonami złota napędzają proces, a także dają wyjątkową selektywność. Tylko złoto jest ekstrahowane bez innych jonów czy soli.
- powiedział dr Yang Su, główny autor badania.
Zdaniem uczonych ta metoda mogłaby pomóc w oszczędzaniu złota, wyrzucanego wraz z urządzeniami do śmieci.
Złoto od dziesięcioleci odgrywa ważną rolę w produkcji elektroniki. Nie koroduje ani nie matowieje - w przeciwieństwie do innych metali o wysokiej przewodności, takich jak miedź czy srebro. Złoto jest miękkim, elastycznym materiałem, który można łatwo wprowadzić w wąskie kable lub użyć do stworzenia niezwykle cienkich powłok. Te właściwości fizyczne sprawiają, że złoto jest idealnym materiałem dla przemysłu elektronicznego.
Przeciętny komputer stacjonarny zawiera około 0,2 g złota, laptop 0,006 g złota, a smartfon około 0,034 g złota.
Oczywiście to tylko przykłady, bowiem wraz z postępem technologicznym, złoto znajdziemy także w telewizorach, konsolach do gier czy sprzęcie AGD.
Ze wszystkich podzespołów najwięcej złota znajdziemy w płytach głównych i płytkach drukowanych, które posiadają złote styki i złącza, w które wsuwane są przewody. Płyty główne często posiadają cienkie warstwy złota. Złoto znaleźć można również w procesorach i pamięci RAM, które tak jak płyta główna, posiadają złote styki, złącza i piny. Inne podzespoły takie jak karty graficzne, porty ethernet czy karty PCI również posiadają pomniejsze ilości złota.
Kopalnia złota nie dla Polaków?
Wszyscy chętni na odzyskiwanie złota z elektrośmieci muszą ostudzić swój zapał. Bowiem w myśl polskiego prawa samodzielne odzyskiwanie surowców - złota i nie tylko, jest nielegalne. Nie chodzi tu o pazerność ustawodawcy, a o środowisko naturalne. Prawo to ma na celu zapobieganiu niekontrolowanemu wyrzucaniu i gromadzeniu elektrośmieci. Ponadto obecnie stosowane metody odzysku złota z elektroniki stanowią zagrożenie dla środowiska.
Najpopularniejszą metodą odzyskiwanie złota to wypalanie płytek drukowanych (wyciągniętych uprzednio z elektroniki) przy użyciu wysokiej temperatury. W tym procesie spaleniu ulegają wszystkie materiały z wyjątkiem złota, którego temperatura topnienia wynosi 1064 stopnie Celsjusza, a wrzenia 2856 stopni. Jednocześnie ta metoda jest niezwykle energochłonna, kosztowna i uwalnia do atmosfery toksyczne gazy.
Druga popularna metoda to rozpuszczanie płytek drukowanych w roztworze, najczęściej w roztworze kwasu solnego i nadtlenku wodoru. Odzyskiwanie złota tym sposobem jest niezwykle niebezpieczne tak dla osoby podejmującej się zadania, jak i środowiska, gdyż odpady powstałe w procesie są silnie żrące i nie nadają się do utylizacji w warunkach domowych. Nie mogą również zostać poddane recyklingowi.
Gdzie ten grafen? To obiecujący materiał, ale zbyt trudny do produkcji
Choć grafen stanowi alternatywę dla obecnych, kosztownych i niebezpiecznych metod, to wyzwaniem, z którym naukowcy mierzą się od lat jest jego produkcja.
Aby otrzymać zredukowany tlenek grafenu (użyty przez naukowców do odzysku złota), należy utlenić grafit w procesie zwanym Meotdą Hummera. Następnie jest on złuszczany poprzez wytrząsanie go w wodzie. Tlenek grafenu może być zredukowany z powrotem do grafenu za pomocą chemicznych środków redukujących (hydrazyna) lub termicznie, lecz zredukowany materiał zawiera liczne defekty i niewielką ilość tlenu. Defekty powstałe w procesie redukcji powodują, że ten chemicznie otrzymany grafen ma gorsze właściwości elektroniczne niż nieskazitelny grafen.
Natomiast nieskazitelny grafen - tak obiecujący dla inżynierów i przemysłu elektronicznego, musi być wytwarzany jedynie na metalach takich jak miedź czy nikiel. Dzięki specjalnemu podłożu zachowuje on swoje właściwości przewodzące i wytrzymałość dwieście razy większą od stali.
