В 2025 году в типичном домашнем хозяйстве ящик зачастую переполнен выброшенными телефонами и кабелями. Но это кладбище схем — не просто статичный мемориал прошлым технологическим тенденциям. Для тех, кто готов приложить усилия, каждый из старых iPhone и кабелей micro USB по-прежнему содержит небольшое количество ценных металлов и минералов, включая золото.
Исследователи подсчитали, что одна печатная плата может содержать около 200–900 мг золота на килограмм.
Реальный процесс извлечения драгоценных металлов из выброшенной техники трудоёмок.
Исторически он часто требовал использования высокотоксичных химикатов, таких как цианид и ртуть, которые могут нанести вред как людям, занимающимся извлечением, так и окружающей среде. Однако исследователи из Университета Флиндерса в Австралии утверждают, что разработали новый метод извлечения золота и его переработки, который гораздо менее опасен и может иметь меньшее воздействие на окружающую среду при масштабировании для производства.
Используя реагент для выщелачивания, полученный из трихлоризоциануровой кислоты — устойчивого соединения, обычно используемого для дезинфекции воды, — они смогли растворить и извлечь золото, не прибегая к опасным химическим веществам.
Исследователи, опубликовавшие свои выводы в журнале Nature Sustainability на этой неделе, демонстрируют, что их метод можно использовать для извлечения золота из электронных отходов (e-waste), а также из использованной руды.
«В целом, эта работа представляет собой жизнеспособный подход к более экологичному производству золота как из первичных, так и из вторичных ресурсов, повышая устойчивость поставок золота», — пишут они в статье.
Почему золото в электронике?
Золото привлекало внимание людей на протяжении тысячелетий. Оно служило основой для валюты империй, украшало бесчисленные королевские драгоценности и использовалось в зубных каналах. Сегодня этот желанный элемент широко используется в электронике, ценится за естественную электропроводность, долговечность и высокую устойчивость к коррозии.
В результате небольшое количество золота, вероятно, присутствует в большинстве устройств, которые можно найти на столе типичного офисного работника. И хотя технологические компании уже много лет предпринимают шаги по извлечению и переработке этого золота, большая его часть всё равно попадает на свалки.
По оценкам ООН, в мире было произведено около 62 миллионов тонн электронных отходов в 2022 году — это на 82 % больше, чем в 2010 году.
Загрязнение токсичными веществами, используемыми для извлечения золота из устройств, — не единственная проблема. Промышленный процесс выщелачивания обычно требует огромного количества воды, что ещё больше усугубляет его воздействие на окружающую среду. Сточные воды с таких предприятий также могут попасть в пищевые продукты или местную дикую природу.
Исследователи из Университета Флиндерса применили другой подход. Сначала они разработали процесс с использованием трихлоризоциануровой кислоты, которая при активации солёной водой эффективно растворяет золото без необходимости использования токсичных веществ. Затем они связали растворённое золото с новым полимером, богатым серой, который они разработали сами.
Полимер был создан для того, чтобы служить средством для селективного улавливания золота даже в присутствии множества других металлов. После извлечения золота полимер может «превратиться» обратно в мономерное состояние, оставив золото. Затем полностью отделённое золото можно переработать и использовать снова в новых продуктах.
«Цель — предоставить эффективные методы извлечения золота, которые поддерживают множество применений золота, снижая при этом воздействие на окружающую среду и здоровье человека», — заявил профессор Университета Флиндерса и автор статьи Джастин Чолкер.
В ходе испытаний исследователи продемонстрировали, что их метод может извлекать золото не только из электронных отходов, но и из рудных концентратов и потоков научных отходов. Однако огромный объём электронных отходов в мире делает их наиболее очевидным кандидатом для использования этого метода.
Исследователи говорят, что в настоящее время они работают с горнодобывающими компаниями и компаниями по переработке электронных отходов, чтобы протестировать процесс в более крупных масштабах.
Что делать со всеми этими электронными отходами прямо сейчас?
Тем не менее, обычным потребителям бытовой электроники не нужно ждать, пока этот новый метод будет внедрён в более широких масштабах, чтобы получить выгоду от переработки электронных отходов. В большинстве крупных городов есть сертифицированные центры переработки электронных отходов, которые принимают большое количество выброшенной электроники.
Местные пункты приёма металлолома, а также некоторые частные компании платят небольшую сумму за выброшенные устройства, особенно те, которые содержат относительно большое количество золота, серебра или меди. Крупные некоммерческие организации, такие как Goodwill, также предлагают услуги по переработке электроники. Многие из этих организаций выполняют сложную работу по разделению компонентов из использованных устройств, а затем продают отдельные части промышленным переработчикам.