Bilim Adamları Eski Telefon ve Dizüstü Bilgisayarlardan Altın Çıkarmanın Yolunu Buldu

Bu elektronik atıklar, altın gibi değerli malzemeler içeren eski dizüstü bilgisayarlar ve telefonları da içeriyor. Bunun dörtte birinden azı uygun şekilde toplanıp geri dönüştürülüyor. Ancak, meslektaşlarım ve benim geliştirdiğimiz, elektronik atıklardan güvenli ve sürdürülebilir bir şekilde altın çıkarmak için yeni bir teknik, bu durumu değiştirebilir.

Bugün Nature Sustainability dergisinde yayınlanan yeni makalemizde anlattığımız yeni altın çıkarma tekniğimiz, küçük ölçekli altın madenciliğini insanlar ve gezegen için daha az zehirli hale getirebilir.

 

Yükselen Küresel Talep

Altın, insan yaşamında uzun zamandır önemli bir rol oynamaktadır. Yüzyıllardır bir para birimi ve sanat ve moda için bir araç olmuştur. Altın, elektronik, kimya üretimi ve havacılık sektörleri dahil olmak üzere modern endüstrilerde de vazgeçilmezdir.

Ancak bu değerli metale olan küresel talep hızla artarken, madenciliği çevreye zararlıdır.

Ormansızlaşma ve zehirli kimyasalların kullanımı bu sorunlardan ikisidir. Resmi, büyük ölçekli madenciliğinde, cevherden altın çıkarmak için yüksek derecede zehirli siyanür yaygın olarak kullanılır. Siyanür bozunabilir olsa da, kullanımı vahşi hayata zarar verebilir ve madencilik faaliyetlerinin zehirli yan ürünlerini depolayan atık barajları, daha geniş çevreye risk oluşturur.

Küçük ölçekli ve zanaatkar madencilikte, altın çıkarmak için cıva yaygın olarak kullanılır. Bu uygulamada, altın cıva ile reaksiyona girerek kolayca izole edilebilen yoğun bir amalgam oluşturur. Altın, amalgamı ısıtarak cıvayı buharlaştırmak suretiyle geri kazanılır.

Küçük ölçekli ve zanaatkar madencilik, dünyadaki en büyük cıva kirliliği kaynağıdır ve cıva emisyonları madenciler için tehlikelidir ve çevreyi kirletir. Altın madenciliğinin etkilerini azaltmak için yeni yöntemler gereklidir.

 

Daha Güvenli Bir Alternatif

Bilim adamları ve mühendislerden oluşan disiplinler arası ekibimiz, cevher ve elektronik atıklardan altın çıkarmak için yeni bir teknik geliştirdi. Amaç, cıva ve siyanüre daha güvenli bir alternatif sunmak ve altın madenciliğinin sağlık ve çevre üzerindeki etkilerini azaltmaktı.

Daha önce, cıva ve siyanür içermeyen yöntemler de dahil olmak üzere, cevher veya elektronik atıklardan altın çıkarmak için birçok teknik bildirilmiştir. Ancak, bu yöntemlerin çoğu hız, verim, ölçek ve maliyet açısından sınırlıdır. Genellikle bu yöntemler, altın geri kazanım sürecinin sadece bir adımını dikkate alır ve geri dönüşüm ve atık yönetimi genellikle ihmal edilir.

Buna karşın, bizim yaklaşımımız altın çıkarma, geri kazanım ve arıtma sürecinin tamamında sürdürülebilirliği dikkate almıştır. Yeni liç teknolojimiz, su arıtma ve havuz klorlamada yaygın olarak kullanılan bir kimyasal olan trikloroizosiyanürik asit kullanır.

Bu yaygın olarak bulunan ve düşük maliyetli kimyasal, tuzlu su ile aktive edildiğinde altınla reaksiyona girerek onu suda çözünür bir forma dönüştürebilir.

Çözeltiden altını geri kazanmak için, kükürt açısından zengin bir polimer sorbent icat ettik. Polimer sorbentler, sıvı veya gazdan belirli bir maddeyi izole eder ve bizimki, zincir reaksiyonu yoluyla önemli bir yapı taşı (monomer) birleştirilerek üretilir.

Polimer sorbentimiz, düşük maliyetli ve bol miktarda bulunan bir hammadde olan elementel kükürtten elde edildiği için ilgi çekicidir. Petrol sektörü, kullanabileceğinden veya satabileceğinden daha fazla kükürt üretir, bu nedenle polimer sentezimiz, bu az kullanılan kaynağa yeni bir kullanım alanı sağlar.

Polimerimiz, karışımda birçok başka metal türü bulunsa bile, çözeltiden altını seçici olarak bağlayıp çıkarabilir.

Basit liç ve geri kazanım yöntemleri, cevher, eski bilgisayarların devre kartları ve bilimsel atıklar üzerinde gösterilmiştir. Önemli olarak, liç kimyasalı ve polimer sorbenti yeniden üretmek ve geri dönüştürmek için yöntemler de geliştirdik. Ayrıca, süreçte kullanılan suyu arıtmak ve geri dönüştürmek için yöntemler de oluşturduk.

Geri dönüştürülebilir polimer sorbenti geliştirirken, ışık kullanarak polimeri üretmek ve altın bağladıktan sonra sorbenti “bozmak” için heyecan verici yeni kimyasal yöntemler icat ettik. Bu geri dönüşüm yöntemi, polimeri orijinal monomer yapı taşına geri dönüştürdü ve altından ayırdı.

Geri kazanılan monomer daha sonra altın bağlayıcı polimere yeniden dönüştürülebilir: bu, sürecin döngüsel ekonomi ile nasıl uyumlu olduğunun önemli bir göstergesidir.

 

Önümüzde Uzun ve Karmaşık Bir Yol Var

Gelecekteki çalışmalarımızda, endüstri, hükümet ve kar amacı gütmeyen gruplarla işbirliği yaparak yöntemimizi küçük ölçekli madencilik operasyonlarında test etmeyi planlıyoruz. Uzun vadeli hedefimiz, siyanür ve cıva gibi yüksek derecede toksik kimyasallara olan ihtiyacı ortadan kaldırarak, altın çıkarmak için sağlam ve güvenli bir yöntem sunmaktır.

Polimer sorbent üretimini ve kimyasal geri dönüşüm süreçlerini ölçeklendirmek de dahil olmak üzere, aşılması gereken birçok zorluk olacaktır. Kabul görmesi için, hız, verim ve maliyetin daha geleneksel altın madenciliği yöntemleriyle rekabet edebilecek düzeyde olmasını da sağlamamız gerekiyor. Ön sonuçlarımız umut verici. Ancak, yeni tekniklerimizin siyanür ve cıvanın yerini alması için önümüzde uzun ve karmaşık bir yol var.

Daha geniş kapsamlı motivasyonumuz, altın çıkarmak için cıvaya bağımlı olan milyonlarca zanaatkar ve küçük ölçekli madencinin geçimini desteklemektir.

Bu madenciler genellikle başka ekonomik fırsatların çok az olduğu uzak ve kırsal bölgelerde çalışmaktadır. Amacımız, bu madencileri ekonomik olarak desteklerken cıvaya daha güvenli alternatifler sunmaktır. Benzer şekilde, “kentsel madencilik” ve e-atık geri dönüşümünün yükselişi, değerli metallerin geri kazanımı için daha güvenli ve operasyonel olarak basit yöntemlerden faydalanacaktır.

E-atıklardan altın geri kazanımında başarı, birincil madencilik ihtiyacını da azaltacak ve dolayısıyla çevresel etkisini de azaltacaktır.

Justin M. Chalker, Kimya Profesörü, Flinders Üniversitesi

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.