>> روش نوین و سبز استخراج طلا از زبالههای الکترونیکی با استفاده از مواد ارزان و در دسترس >

>> روش نوین و سبز استخراج طلا از زبالههای الکترونیکی با استفاده از مواد ارزان و در دسترس >> تیمی از محققان موفق شدهاند روشی نوین، ایمن و کمهزینه برای بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی منسوخ مانند تلفنهای هوشمند و لپتاپهای قدیمی ابداع کنند. این پیشرفت علمی میتواند راهکاری موثر برای مقابله با حجم روزافزون زبالههای الکترونیکی در سطح جهان باشد.

چالش روزافزون زبالههای الکترونیکی و پتانسیل بازیافت بر اساس گزارشهای بینالمللی، حجم زبالههای الکترونیکی تولید شده در سال ۲۰۲۲ به ۶۲ میلیون تن رسیده است؛ رقمی که معادل بار بیش از یکمیلیون و ۵۰۰ هزار کامیون زبالهرو است. پیشبینیها حاکی از آن است که این رقم تا سال ۲۰۳۰ به ۸۲ میلیون تن افزایش یابد.

نکته مهم این است که کمتر از یکچهارم از این زبالهها بهدرستی جمعآوری و بازیافت میشوند، در حالی که دستگاههای منسوخ حاوی فلزات باارزش نظیر طلا هستند. مکانیزم جدید استخراج بدون سیانید و جیوه روشهای سنتی استخراج طلا معمولاً نیازمند استفاده از مواد سمی مانند سیانید یا جیوه هستند که مخاطرات جدی برای سلامت انسان و محیط زیست به همراه دارند.

یه آب و کلرزنی استخرها به کار میرود. وقتی این اسید با آب نمک ترکیب میشود، فعال شده و توانایی حل طلا را از روی بردهای مدار و قطعات الکترونیکی پیدا میکند.

برای جداسازی طلا از محلول حاصل، تیم تحقیقاتی یک جاذب پلیمری غنی از گوگرد طراحی کرده که انتخابگرایی بالا دارد. این پلیمر حتی در حضور فلزات دیگر، بهطور اختصاصی با طلا پیوند میخورد و آن را از محیط جدا میسازد. مزایای روش پیشنهادی در مقایسه با تکنیکهای قبلی تکنیکهای پیشین استخراج طلا از زبالههای الکترونیکی اغلب با چالشهایی نظیر بازدهی پایین، هزینه بالا، مقیاسپذیری محدود و پیچیدگی عملیات روبرو بودند.

روش جدید محققان با برونرفتن از استفاده از سموم خطرناک، هزینههای عملیاتی را بهشکل قابلتوجهی کاهش داده و فرآیندی ساده، امن و مقیاسپذیر ارائه میدهد. نتایج این پژوهش در مجله معتبر منتشر شده است. استفادههای عملی و آینده این فناوری این فناوری نوین تا به حال با موفقیت بر روی نمونههای سنگ معدن، بردهای مدار کامپیوترهای قدیمی و پسماندهای آزمایشگاهی تست شده است.

ندهای الکترونیکی جایگزین روشهای سنتی و مخرب محیطزیست گردد.

>> تأثیرات اقتصادی و زیستمحیطی مقیاسپذیر پیادهسازی گسترده این تکنولوژی میتواند اقتصاد چرخشی فلزات گرانبه را بهشکل بنیادینی دگرگون سازد. در حال حاضر، بخش قابلتوجهی از طلاهای موجود در دستگاههای منسوخ یا در مکبات زباله دفن میشوند یا با روشهای بدوی و مضر در کارگاههای غیررسمی استخراج میگردند.

روش پلیمر-اسیدی جدید با حذف نیاز بههای ذوب با انرژی بالا و مواد شیمیایی سمی، پایش کربن فرآیند بازیافت را بهحداقل میرساند و همزمان سودآوری واحدهای بازیافت را با کاهش هزینههای مواد اولیه و مدیریت پسماند افزایش میدهد. مقیاسپذیری از آزمایشگاه تا کارخانه صنعتی یکی از چالشهای اصلی تکنولوژیهای نوین بازیافت، عبور از مقیاس آزمایشگاهی است.

محققان تأکید کردهاند که مواد اولیه موردنیاز، یعنی اسید تریکلرو ایزوسیانوریک و پیشدرآمدهای پلیمری گوگردی، در های بزرگ و با خالصیتهای صنعتی در بازار جهانی موجود هستند. این موضوع بهمعنای امکان راهاندازی خطوط تولید پیوسته بهجای پردازش دستهای است که برای کارایی اقتصادی در مقیاس صنعتی ضروری است.

ستند که در روشهای سنتی جداسازی آنها مراحل متعدد و پرهزینه را میطلبد.

پلیمر گوگردی ابداعشده بر پایه í همارزی نرم-سخت (HSAB)، ترجیح ترمودینامیکی قوی برای یونهای طلا (³⁺) در برابر یونهای فلزات پایه دارد. این انتخابگرایی ذاتی نیاز به مراحل پیشتصفیه یا جداسازی الکتروشیمیایی میانی را حذف کرده و طلا را مستقیماً از لیچیت خام با خالصیت بالای ۹۹.۹ درصد بازیافت میکند. مدیریت پسماندهای ثانویه و پایداری کامل یک رویکرد پایدار واقعی تنها به استخراج فلز هدف محدود نمیشود.

تیم تحقیقاتی ì بازیافت خودِ پلیمر و بازسازی محلول لیچینگ را نیز بهینهسازی کردهاند. پس از جذب طلا، پلیمر با یک شستشوی کنترلشده با حلالهای سبز (مانند اتانول یا آب فوقحرارتی) رها شده و طلا در شکل اسفنجی یا پودری جمعآوری میگردد. محلول لیچینگ فاقد طلا، با تنظیم و اضافه کردن اکسیدان تازه، مجدداً به چرخه فرآیند بازمیگردد. این سیستم بسته تولید پسماند مایع خطرناک را بهشکل قابلتوجهی کاهش میدهد.

مقایسه اقتصادی با معدنکاوی اولیه تحلیلهای چرخه عمر (LCA) و ارزیابی تکنو-اقتصادی اولیه نشان میدهد که هزینه استخراج هر کیلوگرم طلا از زبالههای الکترونیکی با این روش، میتواند تا ۷۰ درصد کمتر از معدنکاوی اولیه سنگهای معدن با غلظت پایین باشد. غلظت طلا در بردهای مدار چاپی (۲۰۰ تا ۲۵۰ گرم در تن) ردههای معدنی معمول (۱ تا ۵ گرم در تن) را بهشکل چشمگیری پیش میگیرد.

این معدن شهری با روش جدید، منبعی استراتژیک و کمریسک برای تامین طلا در صنایع تکنولوژی بالا، جواهرات و ذخیره ارزی بانکهای مرکزی تبدیل میشود. چالشهای باقیمانده و نقشهراه تجاریسازی با وجود نتایج مشوق، موانعی برای استقرار گسترده وجود دارد. جمعآوری و پیشپردازش یکپارچه پسماندهای الکترونیکی (تفکیک برد مدار از بدنه پلاستیکی، خرد کردن و غربالگری) همچنان گلوگاه لوجستیکی است.

همچنین، استحکام مکانیکی و عمر مفید پلیمر در چرخههای تکراری جذب-ترشیح تحت شرایط صنعتی پالایشنیاز است. تیم محققان در حال همکاری با شرکای صنعتی برای طراحی یک واحد پیشنمایشی با ظرفیت ۱۰ تن در روز هستند تا دادههای عملیاتی واقعی برای مدلسازی اقتصادی نهایی تولید شود.

پیامدهای سیاستگذاری و قانونگذاری موفقیت تجاری این تکنولوژی میتواند محرک قانونگذاریهای سختگیرانهتر در خصوص مسئولیت تولیدکنندگان (EPR) و منع صادرات زبالههای الکترونیکی به کشورهای در حال توسعه باشد. وقتی بازیافت داخلی با تکنولوژی سبز و سودآور امکانپذیر شود، دولتها میتوانند اهداف بازیافت الزامآور را با جریمههای سنگینتر برای عدم رعایت تشدید کنند.

این امر چرخه خوبی را ایجاد میکند افزایش نرخ جمعآوری → تأمین خوراک مطمئن برای کارخانههای بازیافت → کاهش وابستگی به واردات فلزات استراتژیک. افاق توسعه به فلزات گرانبه دیگر پلتفرم پلیمری توسعهیافته پتانسیل تنظیم برای جذب انتخابگرای فلزات دیگر از گروه الماس مانند پالادیوم، پلاتین و رودیم از مبدلهای کاتالیستی خودرویی منسوخ و پسماندهای پتروشیمی را دارد.

با تغییر عملکردیسازی سطح پلیمر (مثلاً با گروههای فسفین یا نیتروژندار)، میتوان انتخابگرایی را به سمت فلز هدف هدایت کرد. این انعطافپذیری فناوری را به یک پلتفرم بازیافت فلزات گرانبه همهمنظوره تبدیل میکند که میتواند اقتصاد فلزات حیاتی را در مقیاس جهانی متحول سازد.

نتیجهگیری گام بلند به سمت معدنکاوی شهری سبز کشف این روش استخراج طلا بدون سیانید و جیوه، با بهرهگیری از مواد ارزان، در دسترس و بیخطر، نقطه عطفی در علم مواد و مهندسی زیستمحیطی محسوب میشود. این فناوری نه تنها یک راهحل فنی برای بازیافت طلا ارائه میدهد، بلکه یک مدل پارادایمشیفت برای مدیریت پایدار منابع معدنی در قرن بیست و یکم ترسیم میکند.

با پیشبرد مقیاسپذیری و یکپارچهسازی در زنجیره ارزش بازیافت، میتوانیم از یک اقتصاد خطی استخراج-تولید-دفن به یک اقتصاد دایرهای واقعی برسیم که در آن هر گوشی قدیمی، معدنی کوچک و غنی برای آینده است.