הפיכת זבל טכני למתכות יקרות: הפקת זהב, כסף ונחושת מפסולת אלקטרונית

פסולת מחשבים וטלפונים סלולריים, פאנלים סולאריים ופסולת אלקטרונית אחרת הופכת למקור חשוב של מתכות אצילות לצד הכרייה. חוקרים מאוניברסיטת הלסינקי פיתחו שיטות פירוק בר-קיימא למתכות אצילות.

שיטות המיצוי הנהוגות כיום צורכות אנרגיה רבה ומזיקות לסביבה. שיטת הצלייה מסוכנת במיוחד לעוסקים בה ולסביבה, אליה היא משחררת כימיקלים מסוכנים כאחד. במדינות מתפתחות, מתכות אצילות מופקות עד היום בתנאים גולמיים במזבלות.

למרות שתהליכים הידרו-מטלורגיים מתקדמים בטוחים יותר ומסוגלים להמיס מתכות אצילות, התוצאה היא תערובות מתכות הדורשות עיבוד נוסף.

מחקר חדשני בשאיבת מתכות

מחקר עדכני בראשות פרופסור טימו רפו מקבוצת המחקר Catalysis and Green Chemistry פורסם בכתב העת Angewandte Chemie. המאמר מציג תהליך בן שלושה שלבים שבו נחושת מומסת לראשונה מפסולת אלקטרונית, ואחריה כסף ולבסוף, זהב. בדרך זו, ניתן להפריד מתכות באופן סלקטיבי מפלסטיק, קרמיקה וחומרים אחרים, ולהניב מתכות אצילות טהורות. בנוסף, ניתן למחזר בקלות את הממיסים בהם נעשה שימוש.

יישומים מעשיים והטבות סביבתיות

חוקרים מאוניברסיטת הלסינקי בדקו ממיסים אורגניים על מעגלים כתושים, והוציאו בהצלחה את הזהב והנחושת הכלולים בהם. כסף הופרד מפאנלים סולאריים ישנים כתושים. תוצאה זו מעניינת במיוחד מכיוון שפאנלים סולאריים הם מוצר בנפח גבוה שהמחזור שלו עד כה היה מאתגר ביותר.

"במחקר זה, השתמשנו במה שמכונה ממסים אוטקטיים עמוקים, נוזלים, שעשויים מחומרים מוצקים בטמפרטורת החדר ובלחץ רגיל, כמו כולין כלוריד – המשמש גם בהזנת עופות – ואוריאה, כמו גם תרכובות אורגניות בטוחות אחרות", אומר חוקר פוסט-דוקטורט Anže Zupanc מהמחלקה לכימיה, אוניברסיטת הלסינקי.

ממיסים אוטקטיים עמוקים הם סוג מיוחד של ממס המורכב משתי תרכובות פשוטות או יותר, היוצרות יחד תערובת בעלת נקודת התכה נמוכה. ממיסים אלו ידועים כ-deep eutectic, שכן נקודת ההיתוך שלהם נמוכה במידה ניכרת מנקודת ההיתוך של כל רכיב בפני עצמו.

ממיסים אוטקטיים עמוקים הם ידידותיים לסביבה, מתחדשים, ובמקרים רבים מתכלים. יש להם יישומים רבים כממיסים, כולל בתגובות כימיות, קטליזה וטכניקות מיצוי.

שימוש חוזר בממס וכימיה ירוקה

במחקר זה, לקטית חוּמצָה שימש גם כממס ומי חמצן כמחמצן.

"תוצאה חשובה הייתה שניתן לעשות שימוש חוזר בממיסים, תוך יישום עקרונות הכימיה הירוקה", מציין פרופסור רפו.

לפי Repo, התוצאות המתקבלות בתנאי מעבדה מהוות צעד משמעותי לקראת תהליכים כימיים בני קיימא.