Превращение базовых материалов в золото – одна из тех недосягаемых целей, которой стремились алхимики в прошлом. Теперь, современный ученый, профессор Раффаэле Мецценга с Факультета медицинских наук и технологий ЭТН Цюрих, претворил эту идею в жизнь. Вопреки мечтам алхимиков о трансмутации химических элементов в золото, Мецценга смог успешно извлечь золото из электронных отходов, используя при этом побочный продукт производства сыра.
Электронные отходы содержат в себе множество ценных металлов, включая медь, кобальт и даже золото в значительных количествах. Извлечение этого золота из отработанных смартфонов и компьютеров представляет собой привлекательную перспективу, особенно учитывая растущий спрос на этот драгоценный металл. Но на сегодняшний день методы извлечения требуют больших энергозатрат и часто включают использование высокотоксичных химических веществ. Теперь группа исследователей под руководством профессора Мецценги разработала метод, который является намного более эффективным, экономически выгодным и, что самое важное, более экологически устойчивым: они смогли извлечь золото из электронных отходов с помощью губки, созданной из белковой матрицы.
Для создания такой губки, Мохаммад Пейдаеш, старший научный сотрудник из группы Мецценги, вместе с коллегами денатурировали сывороточные белки в кислых условиях и при высоких температурах, что привело к их агрегации в нанофибриллы в геле. После этого гель был высушен, чтобы создать губку из этих белковых фибрилл.
Для извлечения золота в лабораторном эксперименте команда собрала 20 старых материнских плат компьютеров и извлекла металлические детали. Эти части были растворены в кислотной ванне для ионизации металлов. После того как губка из белковых волокон была помещена в раствор ионов металлов, ионы золота прилипли к белковым волокнам. Хотя ионы других металлов также могут прилипать к волокнам, но ионы золота делают это намного эффективнее. Это было продемонстрировано исследователями в их статье, опубликованной в журнале Advanced Materials.
Далее ученые нагрели губку, что привело к тому, что ионы золота стали частицами, которые впоследствии были переплавлены в золотой самородок. Таким образом, из 20 материнских плат компьютера они получили самородок весом около 450 миллиграммов. Самородок состоял на 91 процент из золота (остальная часть – из меди), что соответствует 22 каратам.
Согласно расчетам Мецценги, новая технология является коммерчески жизнеспособной: затраты на закупку материалов и энергию в 50 раз меньше, чем стоимость извлеченного золота. Дальнейшие планы исследователей включают разработку технологии для ее внедрения на рынок. Вопреки тому, что электронные отходы являются наиболее перспективным источником для извлечения золота, существуют и другие потенциальные источники, такие как промышленные отходы производства микрочипов или процессов золотого покрытия. Кроме того, ученые планируют исследовать возможность создания губок из белковых фибрилл из других богатых белком побочных продуктов или отходов пищевой промышленности.