גוש הזהב המתקבל מלוחות אם של מחשב בשלושה חלקים. הגדול מבין החלקים הללו הוא ברוחב של כחמישה מילימטרים. קרדיט: ETH ציריך / אלן קובצ'ביץ'
הפיכת חומרי בסיס לזהב הייתה אחת המטרות החמקמקות של האלכימאים של פעם. כעת פרופ' רפאלה מצנגה מהמחלקה למדעי הבריאות והטכנולוגיה ב-ETH ציריך השיגה הקבלה מודרנית למסע הזה. הוא אמנם לא שינה יסוד כימי אחד לזהב כפי שחלמו אלכימאים, אבל הוא הצליח להפיק זהב מפסולת אלקטרונית תוך שימוש בתוצר לוואי של תהליך ייצור הגבינה.
פסולת אלקטרונית מכילה מגוון מתכות יקרות ערך, כולל נחושת, קובלט ואפילו כמויות משמעותיות של זהב. שחזור הזהב הזה מסמארטפונים ומחשבים שאינם בשימוש היא הצעה אטרקטיבית לאור הביקוש הגובר למתכת היקרה. עם זאת, שיטות ההחלמה שהוכנו עד היום הן עתירות אנרגיה ולעיתים קרובות דורשות שימוש בכימיקלים רעילים ביותר. כעת, קבוצה בראשות ETH פרופסור Mezzenga המציאה שיטה מאוד יעילה, חסכונית, ובעיקר הרבה יותר בת קיימא: עם ספוג עשוי מטריצת חלבון, החוקרים הפיקו בהצלחה זהב מפסולת אלקטרונית.
ספיחת זהב סלקטיבית
כדי לייצר את הספוג, מוחמד פיידייש, מדען בכיר בקבוצת Mezzenga's, ועמיתיו עשו דנטורציה של חלבוני מי גבינה בתנאים חומציים וטמפרטורות גבוהות, כך שהם נצברו לננו-סיבי חלבון בג'ל. לאחר מכן ייבשו המדענים את הג'ל ויצרו ספוג מסיבי חלבון אלה.
כדי לשחזר זהב בניסוי המעבדה, הצוות הציל את לוחות האם האלקטרוניים מ-20 לוחות אם ישנים של מחשבים וחילץ את חלקי המתכת. הם הפיקו את החלקים הללו ב-an חוּמצָה אמבטיה כדי ליינן את המתכות.
כיצד משחזר הזהב: יוני זהב נצמדים לספוג של סיבים של חלבון. קרדיט: Peydayesh M et al. חומרים מתקדמים, 2024, מותאם
כאשר הניחו את ספוג סיבי החלבון בתמיסת יוני המתכת, יוני הזהב נצמדו לסיבי החלבון. גם יוני מתכת אחרים יכולים להיצמד לסיבים, אבל יוני זהב עושים זאת ביעילות רבה יותר. החוקרים הדגימו זאת במאמרם, שפרסמו בכתב העת חומרים מתקדמים.
כשלב הבא, החוקרים חיממו את הספוג. זה הפחית את יוני הזהב לפתיתים, שהמדענים המיסו לאחר מכן לגוש זהב. בדרך זו, הם השיגו גוש של כ-450 מיליגרם מתוך 20 לוחות האם של המחשב. הגוש היה 91 אחוז זהב (השאר היה נחושת), המקביל ל-22 קראט.
כדאי כלכלית
הטכנולוגיה החדשה משתלמת מבחינה מסחרית, כפי שמראה החישובים של Mezzenga: עלויות הרכש של חומרי המקור שנוספו לעלויות האנרגיה עבור התהליך כולו נמוכות פי 50 מערכו של הזהב שניתן להחזיר.
בשלב הבא, החוקרים רוצים לפתח את הטכנולוגיה כדי להכין אותה לשוק. אמנם פסולת אלקטרונית היא המוצר ההתחלתי המבטיח ביותר שממנו רוצים להפיק זהב, אך ישנם מקורות אפשריים נוספים. אלה כוללים פסולת תעשייתית מייצור שבבים או מתהליכי ציפוי זהב. בנוסף, מתכננים המדענים לחקור האם הם יכולים לייצר את ספוגי החלבון ממוצרי לוואי אחרים עשירים בחלבון או ממוצרי פסולת מתעשיית המזון.
"העובדה שאני הכי אוהב היא שאנחנו משתמשים בתוצר לוואי של תעשיית המזון כדי להשיג זהב מפסולת אלקטרונית", אומר Mezzenga. במובן אמיתי מאוד, הוא מבחין, השיטה הופכת שני חומרי פסולת לזהב. "אי אפשר להיות הרבה יותר בר-קיימא מזה!"
