Novo polímero captura facilmente ouro extraído de lixo eletrônico

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Prolongar / O polímero, chamado COP-180, captura seletivamente o ouro após ser lixiviado do lixo eletrônico.

Uma coisa que impede a reciclagem de lixo eletrônico é o próprio processo de reciclagem. Precisamos de métodos mais baratos, mais seguros, mais limpos ou mais eficazes para separar e recuperar os elementos valiosos dos eletrônicos, antes que possamos tornar todo o esforço mais atraente e lucrativo. Alguns métodos atuais usam grandes quantidades de energia para derreter componentes, mas a química pode fornecer algumas alternativas tentadoras.

Um novo estudo liderado por Yeongran Hong, do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coréia, envolve um produto químico com uma impressionante afinidade pelo ouro. Submeter algumas placas de circuito a um tratamento ácido para liberar seus materiais e esse material coletará todo o ouro dissolvido. E depois que ele soltar o ouro, ele estará pronto para ser usado novamente.

O lavador de ouro dos pesquisadores é baseado em um composto orgânico chamado de porfirina. Ligados em um polímero, possuem muitos poros pequenos que, energeticamente, desejam hospedar um átomo de metal. Esse é o tipo de estrutura que os químicos procuram para ajudar na reciclagem.

Os pesquisadores submeteram seu polímero a vários testes diferentes para descobrir em quais metais ele trabalhava melhor e quanto poderia capturar. É mais eficaz com um pequeno número de metais preciosos, principalmente ouro. De fato, em comparação com o número de poros no polímero, eles descobriram que ele capturava cerca de 10 vezes mais átomos de ouro. Para outros elementos como a platina, cada poro hospeda apenas um átomo (distanciamento social atômico responsável, digamos). Mas átomos de ouro pareciam fazer uma festa em cada poro.

Estes são os elementos que jogam bem com o polímero. Mas como sua afinidade com o ouro é mais alta, ela tende a preencher essa questão primeiro. "Src =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/06/ewaste_gold_recovery-5-640x257.jpg "width =" 640 "height =" 257 "srcset =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/06/ewaste_gold_recovery-5-1280x514.jpg 2x
Prolongar / Estes são os elementos que jogam bem com o polímero. Mas como sua afinidade pelo ouro é a mais alta, ela tende a preencher isso primeiro.

Esse comportamento foi verificado por medições e explicado por algumas modelagens. Os pesquisadores descobriram que o polímero interagia com o átomo de ouro – auxiliado pela luz ultravioleta – e entregava alguns elétrons, o que possibilita que mais átomos de ouro se juntem a um grupo. Com certeza, repetir o teste com quantidades variáveis ​​de luz ultravioleta teve um impacto, embora a captura ainda fosse bastante alta, mesmo sem ela.

Finalmente, o polímero foi submetido a um teste bastante autêntico. Os pesquisadores pegaram sete placas de circuito de um ferro-velho e as colocaram em um banho de ácido para liberar os metais. Depois misturaram o polímero, ajustaram a solução e a mantiveram agitando por alguns dias. (Embora outros testes tenham mostrado que 99% do ouro pode ser eliminado em cerca de 30 minutos.) A filtragem separava o polímero e seu transporte de ouro. A adição de ácido novamente faz com que o polímero solte o ouro, que precipitou como uma pepita sólida, responsável por 94% do ouro lixiviado das placas de circuito.

Dados os resultados, o argumento econômico para essa técnica parece fácil de ser apresentado. Os pesquisadores dizem que o polímero custa cerca de US $ 5 por grama para produzir, e esse grama pode capturar US $ 64 em ouro. E como o polímero pode ser reutilizado, seria consideravelmente mais barato que isso ao longo do tempo, adicionando pouco ao custo total de uma operação de reciclagem.

"Embora (as placas de circuito impresso) contenham mais metais preciosos do que os minérios nas minas", escreve a equipe, "80% desse desperdício ainda vai para aterros principalmente devido à falta de procedimentos de recuperação seletiva, de alto rendimento e sem cianeto". À medida que processos semelhantes são encontrados para coletar mais facilmente outros elementos, todo esse desperdício parecerá cada vez mais uma oportunidade econômica – e ajudará a fechar o ciclo, transformando dispositivos antigos em novos em vez de em lixo.

PNAS, 2020. DOI: : 10.1073 / pnas.2000606117 (Sobre os DOIs)

Fonte: Ars Technica