"Urbano rudarenje" metala pretvara elektroničko smeće u pravo blago
Metodom Jouleovog zagrijavanja bljeskanjem u laboratoriju Sveučilišta Rice plemenite metale iz elektroničkog otpada oporavljaju u samo nekoliko sekundi, štedeći pritom resurse i ogromne količine energije
Riječ je, kažu stručnjaci sa Sveučilišta Riceu Houstonu, o trostruko dobitnoj situaciji. Njihov proces vađenja vrijednih metala iz elektroničkog otpada troši do 500 puta manje energije od drugih laboratorijskih metoda i pritom proizvodi nusprodukt dovoljno čist da ne zagađuje poljoprivredna zemljišta.
Efikasna metoda
Metoda Jouleovog zagrijavanja bljeskanjem (flash Joule heating, FJH) uvedena je prošle godine za proizvodnju grafena iz ugljika u otpacima od hrane i plastike, a sad je prilagođena za ponovnu upotrebu rodija, paladija, zlata i srebra.
Rad kemičara Jamesa Toura, objavljen u časopisu Nature Communications, pokazuje da ovaj način obrade uklanja toksične teške metale, uključujući krom, arsen, kadmij, živu i olovo, ostavljajući tek nusproizvod s minimalnim udjelom metala.
Trenutačno zagrijavanje e-otpada na 3400 Kelvina, odnosno 3126 Celzijevih stupnjeva, uz udar električne energije isparava plemenite metale, a plinovi se odvode radi odvajanja, skladištenja ili odlaganja. S obzirom na to da se svake godine globalno proizvede više od 40 milijuna tona e-otpada, to je puno potencijala za "urbano rudarstvo".
"Ovaj proces smanjuje potrebu za rudarenjem sirovina na udaljenim i opasnim mjestima, ne uništava se površina Zemlje i ne iskorištavaju dragocjeni vodeni resursi. Najbrže rastući izvor otpada tako se pretvara u dragocjeno blago", objašnjava Tour, podsjećajući kako se trenutno reciklira samo oko 20% otpada na odlagalištima. "Pronašli smo način da vratimo plemenite metale i pretvorimo e-otpad u održivi resurs. Otrovni metali mogu se ukloniti kako bi se poštedio okoliš."
Drastično smanjenje zagađenja
Ovaj proces dakako zahtijeva određenu pripremu te upotrebu halogenida poput teflona ili kuhinjske soli te i čađe. Nakon bljeskanja, proces se oslanja na "odvajanje metalnih para isparavanjem". Pare se pod vakuumom iz vatrene komore transportiraju u drugu, hladnu posudu, gdje se kondenziraju u sastavne metale.
Rezultati ovog procesa doista su dojmljivi. Kako izvještavaju istraživači, jedna reakcija smanjuje koncentraciju olova u preostalom ugljenu na ispod 0,05 dijelova na milijun, što se smatra sigurnim za poljoprivredna tla. Razine arsena, žive i kroma dodatno su smanjene povećanjem broja bljeskova.
"Budući da svaki bljesak traje manje od sekunde, to je lako učiniti", objašnjava Tour. Uz to, ovaj proces troši oko 939 kilovat-sati po toni prerađenog materijala, što je 80 puta manje energije od komercijalnih peći za taljenje i 500 puta manje od laboratorijskih cijevnih peći. Također uklanja potrebu za dugotrajnim pročišćavanjem postupcima taljenja i ispiranja.
