“Urbano rudarenje” metala pretvara elektroničko smeće u pravo blago

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.

U boci se zadržavaju metali odvojeni od drugih komponenti metodom Jouleovog zagrijavanja bljeskanjem (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)
U boci se zadržavaju metali odvojeni od drugih komponenti metodom Jouleovog zagrijavanja bljeskanjem (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)

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”.

Kemičar James Tour pretvara čađu u grafen tehnikom koju su razvili istraživači sa Sveučilišta Rice (Jeff Fitlow / Sveučilište Rice)
Kemičar James Tour pretvara čađu u grafen tehnikom koju su razvili istraživači sa Sveučilišta Rice (Jeff Fitlow / Sveučilište Rice)

“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.”


Metali se talože na dnu bočice nakon što su odvojeni od drugih komponenti. Proces razvijen na Sveučilištu Rice mogao bi dovesti do "urbanog rudarstva" vrijednih metala iz elektroničkog otpada (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)
Metali se talože na dnu bočice nakon što su odvojeni od drugih komponenti. Proces razvijen na Sveučilištu Rice mogao bi dovesti do “urbanog rudarstva” vrijednih metala iz elektroničkog otpada (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)

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.


Postupak razvijen na Sveučilištu Rice prilagođen je za oporabu vrijednih i otrovnih metala iz elektroničkog otpada (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)
Postupak razvijen na Sveučilištu Rice prilagođen je za oporabu vrijednih i otrovnih metala iz elektroničkog otpada (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)

“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.