Auksas elektroninėse atliekuose: auganti aplinkosaugos problema ir tvarūs sprendimai

Elektroninių atliekų auksas: didėjantis aplinkos iššūkis

Šiuolaikinio pasaulio priklausomybė nuo elektronikos, nuo išmaniųjų telefonų iki nešiojamųjų kompiuterių, turi rimtų pasekmių aplinkai. 2022 metais visame pasaulyje susidarė apie 62 milijonus tonų elektroninių atliekų (e-atliekų), tai net 82% daugiau nei 2010-aisiais. Prognozuojama, kad iki 2030 m. šis skaičius gali išaugti iki 82 milijonų tonų, o tai dar labiau apkraus atliekų tvarkymo sistemas ir žalos aplinkai mastą. E-atliekos – tai ne tik šalinimo problema; jose slypi milžiniškas neišnaudotas išteklių potencialas. Daugelis išmestų įrenginių sudėtyje turi vertingų tauriųjų metalų, tokių kaip auksas, plačiai naudojamas elektronikos grandinėse dėl puikaus laidumo ir atsparumo korozijai. Vis dėlto, efektyviai surenkama ir perdirbama mažiau nei 25% e-atliekų, todėl prarandami ištekliai ir nukenčia aplinka.

Kodėl svarbus aukso atgavimas iš elektroninių atliekų?

Auksas užima ypatingą vietą žmonijos istorijoje: jis buvo naudojamas kaip valiuta, puošmena ir ekonominių sistemų pagrindas šimtmečius. Šiandien dėl unikalių savybių auksas yra būtinas tiek elektronikos pramonėje, tiek aviacijos bei chemijos gamyboje. Deja, tradiciniai aukso gavybos metodai kenkia gamtai – sukelia miškų naikinimą ir teršia vandens telkinius toksiškais cheminiais elementais, tokiais kaip cianidas ar gyvsidabris. Ypač smulki ir rankų darbo gavyba dažnai naudoja gyvsidabrį, kuris kelia pavojų darbininkams ir užteršia vietos ekosistemas. Būtent ši aukso gavybos šaka laikoma didžiausiu gyvsidabrio taršos šaltiniu pasaulyje.

Susiduriant su didėjančiu aukso poreikiu ir būtinybe saugoti aplinką, mokslininkai deda pastangas kurti tvarius aukso išgavimos būdus, ypač iš antrinių šaltinių, tokių kaip e-atliekos. Fokusas į vadinamąjį miestų kasybą – tauriųjų metalų susigrąžinimą iš elektroninių atliekų – galėtų prisidėti prie sumažėjusio poreikio tradicinei kasybai ir jos neigiamo poveikio aplinkai.

Naujas proveržis – ekologiška aukso išgavimo technologija

Reikšmingame tyrime, publikuotame Nature Sustainability, mokslininkų komanda pristatė inovatyvią aukso išgavimo iš elektroninių atliekų ir rūdų technologiją, kurioje prioritetas skiriamas saugai bei aplinkosaugai. Šis metodas visiškai eliminuoja pavojingų cheminių medžiagų, tokių kaip cianidas ar gyvsidabris, poreikį – tai svarbus žingsnis kuriant žaliąsias tauriųjų metalų perdirbimo technologijas.

Draugiškas aplinkai cheminis ėsdinimas

Metodikos pagrindas – trichlorizocianūro rūgštis, plačiai naudojama vandens valyme ir baseinų chloravimui. Aktyvuota sūriame tirpale, ši prieinama ir nebrangi medžiaga efektyviai reaguoja su auksu elektronikos atliekose ar rūdose, ištirpindama jį į vandenyje tirpius junginius. Skirtingai nei įprasti reagentai, trichlorizocianūro rūgštis nėra pavojinga aplinkai ir lengvai tvarkoma.

Selekyvus aukso surinkimas su siera pagrįstais polimerais

Po to, kai auksas ištirpsta tirpale, mokslininkai naudoja specialų, daug sieros turintį polimerinį sorbentą metalui išgauti. Polimeriniai sorbentai sukurti taip, kad selektyviai surinktų norimas medžiagas iš skysčių ar dujų. Novatoriška šio proceso dalis – naudojimas elementarios sieros, pramonės atliekos, kaip žaliavos polimerui gaminti. Tokiu būdu ne tik perdirbamas naftos pramonės šalutinis produktas, bet ir užtikrinamas didelis selektyvumas – polimeras išskiria auksą net šalia kitų metalų, esančių elektronikoje.

Cirkuliacinė ekonomika: chemikalų ir medžiagų perdirbimas

Tvarumas užtikrinamas kiekviename proceso etape. Tiek tirpiklių, tiek polimerų sorbentų galima regeneruoti ir naudoti iš naujo, taip mažinant susidarančių atliekų kiekį. Įspūdinga, kad mokslininkai sukūrė metodus, leidžiančius šviesos pagalba išardyti polimerą po aukso išskyrimo ir paversti jį atgal į pradinį monomerą, vėliau tinkamą naujiems polimero gamybos ciklams. Naudojamas vanduo taip pat valomas ir recirkuliuojamas, kas dar labiau artina aukso atgavimą iš e-atliekų prie žiedinės ekonomikos modelio.

Eksperimentai parodė metodo efektyvumą dirbant su skirtingomis medžiagomis – nuo natūralių rūdų iki senų kompiuterių grandinių plokščių ar laboratorinių atliekų. Pasak tyrėjų, šis proveržis galėtų žymiai sumažinti tiek tradicinės kasybos, tiek elektroninių atliekų tvarkymo keliamas grėsmes aplinkai, jei būtų plačiai taikomas.

Plačios galimybės tvarios kasybos ir miesto išteklių atkūrimo srityje

Ši tvari aukso išgavimo technologija gali būti itin svarbi smulkiesiems ir rankų darbo kasybos bendruomenėms, kurios dažnai dirba pavojingomis sąlygomis ir priklauso nuo gyvsidabrio. Tokia veikla ne tik kenkia sveikatai, bet ir sukelia sunkią ekologinę žalą.

Pasiūlydama konkurencingą, saugesnę alternatyvą cianidui ir gyvsidabriui, nauja technologija galėtų apsaugoti kasybos darbuotojus ir užtikrinti jų pajamas. Plačiau diegiant šį metodą taip pat būtų skatinama atsakinga „miestų kasyba“, saugesnis ir prieinamesnis tauriųjų metalų atgavimas iš elektroninių atliekų.

Tačiau iššūkių išvengti nepavyks. Tyrėjai pažymi, kad norint pradėti komercinį taikymą reikia padidinti polimero gamybos mastą ir optimizuoti žiedinį perdirbimo modelį. Procesas taip pat turi būti ekonomiškai konkurencingas, kad pramonė imtų jį taikyti plačiai. Ankstyvieji rezultatai teikia vilčių, tačiau perėjimui nuo laboratorijos iki pramoninio masto ir pasaulinės praktikos reikės bendradarbiauti su vyriausybėmis, NVO ir privačiu sektoriumi.

Ekspertų įžvalgos

Vertindami šio darbo reikšmę, projekto vadovai nurodo: „Mūsų pagrindinis tikslas – padėti milijonams meistrų ir smulkiųjų kalnakasių, kurių sveikata ir pajamos priklauso nuo aukso atgavimo. Padarydami šį procesą saugesnį ir tvaresnį, galime skatinti ekonominę plėtrą bei aplinkos apsaugą.“

Išvados

Inovatyvus aukso išgavimas iš elektronikos atliekų ir rūdų – reikšmingas postūmis tvaraus išteklių valdymo link. Pasitelkiant lengvai prieinamus chemikalus ir perdirbamą polimerą iš pramoninės sieros, mokslininkai atvėrė kelią draugiškam aplinkai tauriųjų metalų susigrąžinimui. Tai ne tik padės sumažinti tradicinės kasybos daromą žalą, bet ir sustiprins pažeidžiamų bendruomenių pajamas bei žiedinės, efektyvios išteklių ekonomikos vystymąsi. Nors dar laukia techniniai ir logistiniai iššūkiai, saugių, efektyvių ir lengvai pritaikomų aukso išgavimo metodų kūrimas artina švaresnę, tvaresnę ateitį tiek kasybos, tiek elektronikos pramonėje.